急倾斜煤层正倾斜金属柔性掩护支架采煤法介绍

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1、急倾斜煤层正倾斜金属柔性掩护支架采煤法介绍引言在大倾角（≥600）急倾斜中厚煤层与薄煤层的开采实践中，伪倾斜金属柔性掩护支架采煤法得到了广泛应用，但在断层、折皱发育，走向变化大的煤层中使用这种采煤方法是十分困难的。通过长期的探索，湘潭矿业公司应用正倾斜金属柔性掩护支架采煤法成功破解了这一难题，为急倾斜复杂煤层的开采提供了可供借鉴的经验。本文主要依据湘潭矿业公司的经验，较为详细地介绍了正倾斜金属柔性掩护支架采煤法的生产工艺和操作方法，可作为使用该采煤方法的相关技术人员、现场管理人员、作业人员的培训课件，

2、也可供高等院校相关专业教学参考。第一部分概述 20正倾斜金属柔性掩护支架采煤法是将工作面布置成水平状，沿煤层倾向推进，工作面支护使用金属柔性掩护支架的一种倾向壁式采煤法。其工作面长度可以根据地质条件来确定，工作面可长可短，一般可以在20米~80米之间选择。工作面破煤工艺可以根据煤层开采条件采用风镐破煤、爆破破煤、机械破煤等方式。其中，机械破煤目前市场上尚无配套的专用设备，开采条件较好的工作面可考虑选用综掘机。工作面煤炭运输可使用矿用耙矿机，也可使用刮板运输机运输机。目前市场上耙矿机品种较为丰富，可根据

3、工作面长度与运输能力要求选用合适的型号（耙矿绞车选型参考资料见附件1）。使用刮板运输机时最好制作可手动升降的托架，以方便实现随采随落。工作面支护选用金属柔性掩护支架结合单体液压支柱支护。金属柔性掩护支架结构与伪倾斜金属柔性掩护支架相同，由四边形支架、连接钢丝绳、夹板、螺栓、撑木、钢丝网等组成。釆空区顶板釆用全部垮落法管理。20工作回釆就是从工作面一端开始，在掩护支架下方按循环进度釆煤，釆煤后将掩护支架往下落，即落架，直至工作面掩护支架全部下落到下一条水平线位置，如此反复进行釆煤直至工作面推进到终釆线结

4、束。对于风镐破煤和爆破破煤的工作面，循环进度一般以0.6米-----0.8米为宜，机釆工作面循环进度应根据设备性能合理确定。该采煤法的优点：1、对因断层多而无法使用伪倾斜金属柔性掩护支架采煤法的煤层，采用该采煤方法可实现生产系统与回采工艺的正规化，工作面安全生产可实现规范化管理，采煤可实现机械化。2、生产系统与工艺简单，生产准备工作量少，可实现三班连续采煤；3、顶板管理简单、效果好，通风系统简单、易于管理、实现了负压通风，灾害预防与避险系统易于建设与维护，安全性好；4、掩护支架一次铺就连续使用，支护材

5、料搬运工作量少，工作面使用机械耙煤，作业人员劳动强度较低、工效较高；5、由于使用了机械耙煤，与传统的正倾斜采煤法相比大大减少了立眼工程量，这既有利于解决立眼施工、维护事故高发的难题，又可大大降低巷道掘进与维护成本。该采煤法的缺点：201、掩护支架的结构固定、不能调宽，对煤层厚度、倾角等产状变化的适应性较差；2、受工作面倾向长度的限制，工作面连续推进距离有限，工作面搬迁比较频繁，工作面产能受到一定限制。该采煤方法的适用范围：一般适用于开采倾角大于50度，煤层厚度1.2米至3米、煤层较稳定、倾向断层较发育

6、的煤层。第二部分支架制作与安装四边形支架制作：四边形支架由四段9号矿用工字钢焊接而成，四条边分别称为顶梁、副顶梁、底梁、副底梁。支架尺寸主要根据煤层厚度、工作面使用机具对作业空间的要求、工作面通风对通风断面的要求确定。支架每段梁一端的两面凹槽内各焊接一块小筋板，用于固定撑木位置。各条边的长度及各条边之间的夹角的确定要满足以下要求：1、底梁应平行煤层底板；202、顶梁应垂直煤层顶板；3、顶梁中线应位于支架在工作面正常回釆时的支架中线位置。为方便现场安装支架，在支架的四条边的中线位置要各钻四个孔，孔距、孔

7、径根据选用的连接钢丝绳和连接螺栓的直径确定。连接钢丝绳应选用直径不小于25毫米的旧钢丝绳，可使用从提升绞车上换下来断丝不是很严重的旧钢丝绳，未使用过的新钢丝绳因其弹性较大容易在掩护支架使用一段时间后造成较大变形不宜用作连接钢丝绳。夹板尺寸、螺栓规格根据钢丝绳大小确定。撑木用松木或材质与松木相近的杂木制作，每根支架配撑木四块，其规格尺寸根据四边形支架每条边的长度，掩护支架铺设时四边形支架的间距，制作四边形支架的矿用工字钢的凹槽尺寸等因素确定，撑木长度一般以略等于支架边长的1/2~2/3为宜。钢丝网可选用

8、锚喷支护用的棱形钢丝网。掩护支架铺设：20四边形支架铺设间距以每米5~6架为宜，即间距200毫米~170毫米，湘潭矿业公司采用的是每米6架。连接钢丝绳共四根，每根长度为工作面长度加8米，增加的8米用于掩护支架两端反卷固定。支架铺设时需要制作垫木将支架副顶梁垫高，垫木尺寸以使支架顶梁基本与煤层顶板垂直为度。固定钢丝绳的夹板在四边形支架的每段梁上要错开布置，在每相临的两架支架间也应呈两两相靠地布置。这样有利于防止掩护支架在开采过程中的变形与撑木掉落。掩护支架