俯伪斜柔性掩护支架采煤方法.docx

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俯伪斜柔性掩护支架采煤方法

俯伪斜柔性掩护支架采煤方法研讨材料

一、急倾斜煤层采煤方法发展过程：

采煤方法总的来说分为“柱式”和“壁式”两大体系：

壁式常用于缓倾斜煤层和近水平煤层；而急倾斜煤层的开采主要采用“柱式”采煤方法，其采煤方法大致有：

仓储式采煤法、退采式采煤法、刀柱式采煤法、条带式采煤法、短臂长壁式采煤法、房柱式采煤法等采煤方法，但由于受自身采煤方法的限制，适用条件极其苛刻，均需留设煤柱管理顶板、回采率低、措施巷道多、万吨掘进率高、工人劳动强度大、开采成本高，煤质差、通风、防坠落、防尘等管理困难大。

急倾斜煤层开采的矿井一直致力研究适合急倾斜煤层的开采技术，早期采用走向长壁分段密集采煤技术，这一技术虽然实现了从柱式变为壁式，但由于这一技术有如下缺点：

1、煤层厚度要为薄煤层或极薄煤层；2、单体支柱回收时老塘极易窜矸伤人；3、单体支柱稳定性差；4、工作面顶底板均较难管理；5、煤层顶底板较为稳定且能随采随冒落；6、单产低。

导致了这一技术不能更好地推广使用，在大倾角煤层的开采技术中，俯伪斜柔性掩护支架采煤方法逐步被全面推广使用。

二、柔性掩护支架采煤方法的发展过程

1、柔性掩护支架的材质由木到钢；

2、架型：

从“一”字型→“＞”字型→“7”字型→“八”字型→“四边”型；

3、柔性掩护支架的推进方向：

沿真倾斜推进演变到沿俯伪斜推进；

4、靠架身自重和架后矸石重量自然推进架体到用木柱控架推进到单体控架推进；

5、柔掩工作面布置变化过程

三、柔性掩护支架采煤方法常用工艺优缺点比较

名称

图形

优点

缺点

1、支架形状

八字形

1、加工制作较易；

2、节约制作支架材料。

1、作业空间小；

2、支架受力易集中，控架难，支架稳定性差。

四边形

1、作业空间较大；

2、支架受力均匀易控架。

1、加工制作较难；

2、材料消耗较多。

2、控制支柱

木支柱

1、一次性投入少。

2、便于运输。

1、强度差；

2、使用时灵活性差；

3、浪费较大。

单体液压支柱

1、支撑强度大；

2、可随时调整支架。

1、一次性投入高；

2、笨重。

3、落煤方式

风镐

1、可多段同时作业；

2、进度容易控制；

3、能很好保护支架。

1、粉尘大、劳动强度大。

2、高瓦斯及高突工作面严禁使用。

放炮

1、可以多段打眼、分段装药、分段放炮，提高产量。

1、不容易控制进度；

2、容易造成支架间垫木板滑落。

4、炮眼布置方式

茬炮

1、循环进度一致，走架平稳；

2、打眼可分段作业。

1、有水工作面炮眼利用率低；

2、架型较小时（1.4m以下）打眼不好操作。

抬炮

1、走架及时；

2、利于底煤回收。

1、易造成支架抽绳、圈架、皱架；

2、架头架脚易窜矸；

3、煤质难以控制。

5、溜煤板

钢板

1、增大了作业空间，浮煤少；

2、稳定性好，拆装方便。

1、钢板易丢失；

2、货不归槽。

溜槽

1、溜煤较容易；

1、缩小了作业空间，不便行人；

2、安拆不方便；

3、稳定性差。

6、开切眼布置

伪斜工作面全长布置

1、减少了回采过程中放尾架工艺；

2、初采期短。

1、准备时间较长；

2、支架及各种材料需一次性投入到位；

拐角布置

1、投产较快；

2、根据工作面循环支架及各种材料可以逐渐增加；

1、放尾架影响生产和不利于安全管理；

2、不便于通风和行人；

3、初采期较长。

7、收尾眼布置

单眼

1、便于尾巷通风管理。

1、通风、行人、溜煤共用一眼。

2、开尾眼时易发生甩架事故。

双眼

1、人货分流；

2、拆架不受工作面回采影响；

3、整个尾架比较稳定。

1、高瓦斯工作面尾巷瓦斯管理难度较大。

四、俯伪斜走向长壁单体控架四边形柔性掩护支架采煤法的使用条件及优缺点

（一）、适用条件

煤层赋存相对稳定，采空区水患较小，煤层倾角40°以上，煤层厚度在1.2m以上。

（二）、优点：

1、一套支架集中一次性投入，可以反复使用，便于加工修复。

2、开采技术及工艺比较简单。

3、较急倾斜煤层的其它采煤方法：

辅助巷道少，万吨掘进率低，解决了防坠落、通风管理难的问题。

4、不用管理采空区，解决了急倾斜煤层顶板管理难的问题。

5、工人劳动强度不大。

6、煤炭回采率较高。

7、能实现连续均衡生产、产量较高且稳定。

8、作业人员在掩体内作业，较安全。

9、坑木消耗低。

（三）、缺点：

1、此采煤方法难适应煤层赋存条件变化较大的工作面。

2、作业空间相对较狭小。

3、架后容易漏风，瓦斯管理较难。

4、粉尘较大。

5、工作面水患不易治理。

6、煤质管理难度大，不便于工作面选矸。

7、火药雷管消耗较高。

五、俯伪斜柔性掩护支架采煤方法的几个关键要领

1、整个工作面要形成“低头、翘尾、腰伸直”，伪斜坡度控制在30°左右，正负不超过3°为宜。

2、为了确保柔掩支架整体均匀推进，每班开帮进度和开帮长度必须根据现场情况确定；

3、打眼的角度和深度必须根据支架情况调整，放完炮后工作面煤壁成地沟形状（见图五），棚煤完好，架头紧扣煤壁，架脚悬露。

4、柔掩支架一般紧贴顶板推进，若煤层较硬可以留顶煤开采，宁爬勿仰。

5、移架时若发现架尖啃顶或架脚插底，要用控架单体或放小炮及时处理。

6、初采期间严禁放底煤或顶煤，确保支架后有足够的垫层。

7、为了确保上出口断面及工作面与风道交岔口的圆弧过渡，风道编架必须挖掘地沟。

8、每班要检查绳卡和卡绳螺栓，发现松动及时拧紧。

9、杜绝工作面多眼段开采，便于放炮管理、煤壁管理、支架管理、通风管理。

六、柔性掩护支架采煤方法常见安全事故

1、放炮伤人

2、架头架脚窜矸伤人

3、拆尾架伤人：

一种是架尾耍龙；另一种是拆架时窜矸。

4、工作面炮岔口处移架伤人。

5、控架支柱坠落伤人。

七、恒鼎公司使用柔性掩护支架采煤方法以来发生的几起事故

1、盘县椅棋煤矿2008年“9.01”顶板事故

发生事故地点：

1012柔掩工作面上隅角老塘

直接原因：

遇害人进入支架背后捡煤块，被顶板落石击伤，造成一人死亡。

2、盘县迭毛沟煤矿2008年“12.6”顶板事故

发生事故地点：

1182柔掩工作面上部

直接原因：

受伤人在工作面处理支架时，由于工作面伪斜坡度较大，支架未走到位，架头窜矸埋人，造成两人受伤，其中一人重伤。

3、攀枝花原料部田堡二矿2009年“4.1”顶板事故

发生事故地点：

40#层南采煤工作面

直接原因：

遇害人违章作业，同时撤除多根柔性掩护支架螺丝导致掩护支架失稳，整体性差，支架趴架将其扣压在尾巷内，造成一人死亡。

4、盘县祥兴煤矿2009“11.4”顶板事故

发生事故地点：

3031采煤工作面

直接原因：

遇害人在工作面2#眼口向下放炮出煤时，未采取任何防范措施，由于支架失稳，在老塘矸石的作用下，支架突然前移，将其挤在支架和控架单体之间，左胸被一块木板顶住，造成一人死亡。

八、提高柔性掩护支架单产的途径

1、优化巷道布置

2、完善生产系统

3、规范采煤工艺

4、加强瓦斯管理

九、柔性掩护支架采煤方法需进一步解决的问题

1、厚及中厚煤层放顶底煤开采技术

2、柔掩工作面过落差较大断层的开采技术问题

3、工作面老塘防治水

4、工作面防突及瓦斯管理