谢波 李顺 尹向军

（重庆中梁山煤电气有限公司矿业分公司 重庆 400052）

伪斜柔性掩护支架采煤法存在的问题及新技术的应用

谢波 李顺 尹向军

（重庆中梁山煤电气有限公司矿业分公司 重庆 400052）

伪斜柔性掩护支架采煤法是2007年国家煤矿安全监督局重点推广的一种采煤方法。作为一种广受推广的煤矿开采方法伪斜柔性掩护支架采煤法具有巷道布置生产系统简单、生产成本低、安全保障度高等优势。随着人们煤炭开采技术的不断提高，伪斜柔性掩护支架采煤法在新技术的引用方面也开始做出了许多新的尝试与实践。作为一种广受人们引用的采煤方法伪斜柔性掩护支架采煤法在存在着许多优势的同时，也不可避免的存在着一定的缺陷，今天，我们就伪斜柔性掩护支架采煤法存在的问题及新技术的应用展开了探讨，仅供参考。

伪斜柔性掩护支架采煤法；存在的问题；新技术的应用；探讨

伪斜柔性掩护支架采煤法是我国急倾斜煤层采煤的一项重大创举，它已经开始慢慢演变为我国主要的采煤方法。煤炭作为我国重要的使用能源之一，人们对他的需求逐年增加，作为一种不可再生能源它的使用量不断增加意味着我们需要在有限能源资源使用范围内提高对煤矿开采技术，减少煤矿开始废弃率增加煤炭的产量使煤矿开采业在煤炭需求量不断增加的情况下，能够源源不断的满足人们的需求。

1 伪斜柔性掩护支架采煤法的定义

伪斜柔性掩护支架采煤法作为一种被人们广泛运用的采煤方法，具有多方面的优势。它通常是采用工作面沿倾向布置成伪斜直线，并且采用一定的结构形式的掩护支架，将回踩工作面空间遮掩起来，并使之不受冒落岩石的影响，随着回踩工作面沿走向的推进，掩护支架在其自重和冒落岩石压力的作用下，并紧随着工作面移动，采煤工作在掩护支架下进行的一种采煤方法。伪斜柔性掩护支架采煤法在利用柔性掩护支架隔离采空区与采空间，对采煤掩护支架的整体性以及稳定性提出高要求的同时对于保障采煤工人在掩护支架的保护下进行安全的采煤工作[1]。

2 案例解析

重庆市内大部分产煤地区的煤炭开采环境十分的复杂，其地质条件多属于急倾斜煤层。重庆市历史上对煤矿开采多沿用传统斜切爆破、巷柱式、台阶式等采煤方法，这些传统的采煤方法存在着诸多，诸如：通风条件差、顶板管理难、煤炭资源回收率低、掘进工程量大、坑木消耗量大、作业环境差、安全保障低等缺陷。窜矸、支架挂顶、哨底、悬空、断绳等问题时有发生。

为了解决这些问题并切实保障煤炭开采的质量以及安全性，其沿用了伪斜柔性掩护支架采煤法，伪斜柔性掩护支架采煤法对于解决上述采煤存在的各种缺陷具有非常作用，随着掩护支架的不断改进，衍生出的“平板形”、“八字形”、“骑自行”、“四边形”等多种掩护支架形式其实用性特别强，应用范围也十分的广泛，重庆市在多个煤矿工作面采用了这种伪斜柔性掩护支架采煤法且取得了突出的成效，另外伪斜柔性掩护支架采煤法还具有顶板管理简单、全风压通风、安全出口畅通、万吨掘进量小、坑木消耗量大、安全保障等优点。例如：在采煤工作面时常会发生窜矸问题，而窜矸问题的发生通常会对工作人员的生命安全以及原煤质量造成一定的威胁与影响，而发生窜矸现象的原因多是由于支架没有形成有效的保护空间，因此在采煤过程中移驾、调架显得尤为重要，利用伪斜柔性掩护支架采煤法需要按照程序进行下架、移驾、调架且坚决杜绝放顶煤现象，对于在采煤过程中出现的煤层局部变厚等现象以及支架宽度不够时，可以利用木板或其它木料大上斜撑保护顶板或做成假顶防止窜矸现象的发生[2]。

3 伪斜柔性掩护支架采煤法存在的问题

伪斜柔性掩护支架采煤法作为一种被广泛运用的采煤方法在使用的过程中虽然具有多方优势，但是不可避免的是同样具有一些缺陷与问题：

（1）掩护支架的结构固定且不能够调宽，对煤层的厚度以及倾角等产状变化的适应性较差，尤其是在出现支架刮煤层底板时，处理较为困难。

（2）受机械技术影响，目前，采煤工艺难以实现机械化作业，工作面基本上是单点出煤，限制了这种采煤方法各项技术经济指标的进一步提高。

（3）炮后支架有所下放，而浮煤不能及时外运，是架内空间变得狭小，影响了工作面的通风，特别是高瓦斯煤层工作面容易出现瓦斯浓度超过限制浓度等现象。

4 伪斜柔性掩护支架采煤法新技术的应用

伪斜柔性掩护支架采煤法新技术的应用在这里我们以某煤矿在使用伪斜柔性掩护支架采煤法新技术的应用举例说明。某煤矿成功的将柔性掩护支架与放顶煤采煤技术向结合，打破了传统的单一伪斜柔性掩护支架开采的框架及巷道布置方式，通过建立全新的采煤系统即：在一个采取内应用两中采煤工艺、采煤方式进行合理的巷道布置以及开采[3]，具体工作原理如图1。

图1

在开采过程中某煤矿在工作面布置成长40～120m伪斜状，并且将上下2条运输巷道布置成倾角230左右的斜坡壁纸方式，便于自动溜煤工作的开展。为了降低巷道的万吨掘进率（其万吨掘进率仅为245m。陷落法采煤万吨掘进率为465m）和减少设备投入、电费成本以及设备成本的投入、提高资源采出率通过利用柔性掩护支架支撑煤层的顶底板具有非常好的效果，实践证明其出采率达到了93.8%与陷落法相比明显提高了25.8%，同时也可以帮助工人在有支架的空间内进行推壁采煤以及放顶煤回采出煤保障了工人施工的安全性。通过实践实验后长沟峪煤矿开采区利用急亲写厚煤层柔性掩护支架顶煤采煤法生产煤炭达到了11.2万t减少巷道挖掘2464m，超出在传统方法下煤炭开采2.52万t[4]。

在实际实践中采用原伪斜柔性掩护支架采煤法的布置，在接近上水平需要掘平巷。经研究显示在最上1个溜煤眼以上，不掘煤平巷，掘小于200的斜向，边掘边装，直透上水平采空区，避免上拐点的扭曲问题。

为了实现掩护支架在小于450条件的正常下放，当煤层倾角较小，回踩过程中移驾时，支架极易啃底，为了保证支架正常行走需要在没每1m处设置1根迈步支撑，上肢必须紧靠顶板以及保底板；在放架时需要先放低板炮，扒底煤让下肢先行移动，在放低顶板跑，放上肢使支架走到正常的位置[5]。

5 伪斜柔性掩护支架采煤法新技术应用后的效果

在实际开采过程中由于炮眼布置以及装药量不当，或者是由于顶底板两帮煤质硬软差别太大，使得掩护支架两端难以按规定的的步距下方，造成支架的仰角过大或过小而切入顶板或底板，每层的仰角局部突然变化等现象时有发生。在钢架翻转的过程中由于掩护支架工作面伪倾角过大，而钢梁本身有翻转的趋势支架上部矸石沿伪斜掩护支架背面向下翻滚加大钢梁回转力矩。发生翻转的另一种原因就是分段处爆破或分段出煤时，工作面局部出现陡台，在该处没跟钢梁由高处向低处滑动等都是造成翻转的原因。采用柔性掩护支架与放顶煤采煤技术为例预防钢梁发生自转，可以用2根编组将每5架固定成一个整体，当分段爆破或分段出煤时，可用点注控制支架使其保持平直进而避免出现陡台或者波浪形。在实际工作过程中会由于炮眼布置太过靠近顶板或底板，将煤帮和顶板破坏，会使支架局部不能做实在煤帮上而出现空洞窜矸。而在掩护支架进过时由于溜眼煤的顶板侧无煤帮，会使顶板破坏出现空洞窜矸。在实际工作中很多时候支架容易受到破坏，在下放过程中使支架上端或两端出现空隙、空洞进而导致窜矸现象的发生[6]。

6 结束语

伪斜柔性掩护支架采煤法作为一种新型的且广受人们追捧的煤炭开采法，然而使用的煤炭开采法具有多方诸如：巷道布置以及生产系统简单、顶板管理简单、全风压通风、安全出口畅通、万吨掘进量小、坑木消耗量大、安全保障性能强、使用范围广等优势。伪斜柔性掩护支架采煤法在利用柔性掩护支架隔离采空区与采空间，对采煤掩护支架的整体性以及稳定性提出高要求的同时对于保障采煤工人在掩护支架的保护下进行安全的采煤工作具有非常重要的作用。随着人类社会经济发展的脚步不断加快，各行各业对煤炭使用的需求量也逐年增加，煤炭开采作为一项机遇与风险并存的行业，初期基建开采设备的投入、人工的投入以及后续开采技术的引用对开采企业都具有非常重大的影响。作为一种实用性较高的采煤方法，伪斜柔性掩护支架采煤法对于解决通风条件差、顶板管理难、煤炭资源回收率低、掘进工程量大、坑木消耗量大、作业环境差、安全保障低等缺陷。窜矸、支架挂顶、哨底、悬空、断绳等问题以及提高煤炭采掘质量以及产量具有非常大的优势。

[1]居颖.伪斜柔性掩护支架采煤法在中厚倾斜煤层的应用研究[J].江苏科技信息，2013，16（03）：56～57.

[2]李发耀，易军.浅谈伪斜四边形柔性掩护支架采煤法存在的问题及对策[J].科技创新与应用，2012，19（11）：47～48.

[3]陈建民，王景辉.俯伪斜柔性掩护支架采煤法的应用与发展[J].煤炭科学技术，2013，01（11）：43～47.

[4]于先富.伪倾斜柔性掩护支架采煤法在万顺煤矿的应用[J].能源技术与管理，2013，13（06）：34～36.

[5]荀智，伍开雄.伪斜柔性掩护支架采煤法在同心煤矿应用的可行性分析[J].科协论坛（下半月），2014，23（07）：47～48.

[6]韩德军.伪倾斜柔性掩护支架采煤法[J].中州煤炭，2013，24（10）：123～124.

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1004-7344（2016）07-0183-02

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