浅谈急倾斜煤层俯伪斜柔性掩护支架采煤方法

浅谈急倾斜煤层俯伪斜柔性掩护支架采煤方法

张元林

达州市元亨能源有限责任公司四川省达州市635126

摘要：急倾斜煤层倾角大，开采过程中易发生采空区窜矸伤人、工作面材料滚落伤人、作业人员坠落事故。采煤工作面需要采取合理科学的采煤方法，这样才可保证采煤工作安全及正常生产。本文主要分析了采煤工作面概况，并在此基础上分析了俯伪斜柔性掩护支架采煤方法，希望对急倾斜煤层开采具有参考价值。

关键词：急倾斜；俯伪斜柔性掩护支架；采煤方法

1、采煤工作面概况

采煤工作面煤层倾角75°，煤层厚度1.35米，煤层较稳定，工作面真倾斜长度54米，俯伪斜长度94米，煤层底板为深灰色粉砂质泥岩，顶板为深灰色泥岩。未见次级褶皱及断层，地质构造简单。本工作面水文地质条件简单，煤层上部距砂岩层较远，且有泥岩隔水层，煤层开采时一般情况仅有滴水渗透，表现为煤层湿润。

2、采煤方法

本采煤工作面煤层倾角75°，煤层厚度1.35米，采用俯伪斜柔性掩护支架采煤法，爆破落煤，全部垮落法管理顶板。

2.1顶板支护

采煤工作面采用宽1.29m四边形柔性掩护支架(采用9#工字钢)配合DW14-250/80单体液压支柱进行采面支护。支架间距（中-中）0.16m，长度1m安设6架。并采用6根φ24mm钢丝绳将各支架连成一体，使工作面支架整体柔性。支架在上顺槽超前铺设，随采面推进逐步下落，工作面架尾柔支在下顺槽回撤。

2.2工作面布置

采煤工作面采穿两巷，采用6根φ24mm钢丝绳将各支架连成一体，使工作面支架整体柔性,隔离工作面与采空区，采用DW14-250/80单体液压支柱沿伪斜间隔1米支设1根,固定掩护支架。工作面伪斜布置，伪斜坡度25°～30°。

2.3采煤工艺

2.3.1采煤工艺

回风顺槽卧地沟→安架→工作面伪倾斜柔性掩护支架下打眼、装药、爆破落煤→人工攉煤至自滑溜槽→运输顺槽自滑溜煤→放架、架设单体支柱→架尾撤架。

2.3.2落煤、装煤、运煤及顶板管理方式

2.3.2.1落煤方式：爆破落煤。

2.3.2.2装煤方式：人工攉煤至自滑溜槽，自溜至矿车。

2.3.2.3运煤方式：运输顺槽安设自滑溜槽将工作面的煤运至矿井出煤系统。

2.3.2.4顶板管理方式：全部垮落法。

2.3.3支架下放方式及要求

2.3.3.1支架下放

当支架安装压实长度在15～30m之间时可进行初次下放架子，在架尾下放溜煤眼上方之前，架尾保持3.0～5.0m的平架子允许上翘角度不得超过15°，架尾至少保留1个溜煤眼管理完好，余煤清理干净，供通风和上下人使用。工作面初次下放时，开切眼眼口作业人员必须佩带保险带，且小眼支护牢固。

架子正常推进时，工作面伪倾角保持在25°～30°之间，不得超过30°。架子仰角保持在不大于煤层法线方向的5°。

2.3.3.2支架的调整

架子如出现局部悬空时，应及时调整掩护支架角度或临时支撑管理，调整时采用长柄工具或放炮处理，严禁人员在悬空处下方用风镐或手镐、短铲等处理，以防窜矸、片帮或支架大面积下沉伤人。架子伪倾角大于34°时，应根据现场实际情况及时放炮调整处理。

架子刮顶板矸子超过300mm以上时，顶板挂矸段支柱间距可增大到3.0～4.0m，并在刮矸段顶板侧打矸子眼，落顶板侧掩护支架；架子挂底板，在底板侧打矸子眼，落底板侧掩护支架，但应防止顶、底板窜漏矸伤人。

2.3.3.3架头平架段及斜架管理

架头平架段浮煤杂物必须经常清理，确保断面符合要求。平架段支架正规可靠，支架不淌漏或出现空帮现象。

上隅角顶板暴露处必须采用老料、大木板等背实，防止大块煤矸窜下伤人。

人员进入斜架工作面时，必须先检查支架内点柱及顶、底板情况，发现问题及时处理。

打眼前必须将支柱和搪瓷溜槽拴牢在架料上，相邻两支柱间距不大于1.0m。如支柱损坏或缺少，应及时更换或增补，歪倒的支柱及时扶正并与支架打上劲。

2.3.3.4架尾管理

架尾平架长度为不多于6m的长度，不小于3m的长度。

架尾最后一个上风眼与尾架距离不大于3m。地沟高度不低于1.2m，顶板侧沿走向必须打一行单体支柱，支柱间距为1.0m，底板侧可视情况打支柱，地沟保持畅通无阻。

拆架、回柱不得少于两人作业，设专人观察顶板及支护情况，发现问题及时处理；在保证安全的前提下，可采用5吨手拉葫芦拉架料拆架子。

拆架架尾必须悬挂便携式甲烷检测报警仪，切断难以拆卸的螺栓时要先测瓦斯浓度，在瓦斯浓度<0.5%时方可进行作业；拆卸前，要先打点柱管理架尾，管理好后再拆卸螺栓。

2.3.3.5掩护支架工作面遇特殊问题的处理

支架扭斜：支架下放时产生扭斜是因为经过多次放架，钢丝绳受力被拉伸，连接钢梁的螺丝、绳卡松动，没有及时检查拧紧，至使架子向伪斜面下滑集中或拉稀，因此，必须加强支架安装质量，施工时必须派人对支架上的螺丝、绳卡定期检查，发现松动及时拧紧。

窜矸问题：主要是因为顶板破碎，特别是巷道与工作面交接处顶板暴露面积大，时间长或煤层变厚，煤质松软而流掉，使支架与顶板间隙过大而产生，遇此情况可利用木板或其他材料，打上斜撑保护顶板或做成假顶防止窜矸。

支架挂顶、啃底、悬空问题：若煤层变薄或底板煤较硬又未采完，至使支架倾斜，这时要破底板下放，否则支架达到最大可调范围仍要挂顶，若煤层倾角变小，煤质变软，支架更应该紧贴顶板下放，否则容易啃底。遇至此类情况时，必须根据煤层变化具体情况挑顶或破底，并打上一定数量的顶子来帮助放架，使支架恢复正常状态。在工作面与巷道交接处容易发生支架悬空，这时钢丝绳张力最大，要适当利用补顶柱来帮助支架下放，减少钢丝绳张力。

断绳问题：由于操作管理不当，支架下放时产生褶皱，钢丝绳受张力过大或因绳卡松脱，受冲击力不均造成断绳、脱绳，发生断绳后必须及时用8米～10米长的钢丝绳，用8个～12个绳卡将断绳两端联结上，绳卡必须拧紧，钢丝绳搭接长度不少于4米。若因断绳而造成架子拉稀程度过大，必须在拉稀处补充架子或用其它材料进行封顶，防止漏塘、窜矸。

结语：综上所述，急倾斜煤层采用俯伪斜柔性掩护支架采煤方法就是采用钢丝绳将各支架连成一体，使工作面支架整体柔性,隔离工作面与采空区，采用单体液压支柱沿伪斜间隔1米支设1根,固定掩护支架。作业人员按照规程规定操作，可以杜绝采空区窜矸伤人、工作面材料滚落伤人、作业人员坠落事故的发生。急倾斜煤层采用俯伪斜柔性掩护支架采煤方法是非常安全、合理的。

参考文献：

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