淺談正傾斜掩護支架采煤方法在四礦的應用
淺談正傾斜掩護支架采煤方法在四礦的應用
言新軍
湖南省湘潭礦業集團有限公司四礦
摘要：正傾斜掩護式支架采煤法在湘潭礦業有限公司四礦的應用進行闡述，對回采工藝及生產中遇到的問題進行了解決。通過四礦在12煤層實踐開采中的應用：正傾斜掩護支架是符合急傾斜煤層開采的采煤方法，對今後正傾斜采煤方法的開采具有幫助意義。
關鍵詞：掩護支架 ;采煤;開采處理;應用
1、地質概況
湘潭礦業集團四礦主采煤層為12煤、10煤，平均厚分別為1.6m、1.8m，煤層傾角在65°～75°左右。12煤頂板為黑色泥岩，含菱鐵礦結核，厚約2～4米，上部為中粒長石英砂岩，厚度為6～8米，為易冒落頂板。直接底為淺灰紫紅色粘土，含矽質碎塊，厚約0-1.2米，下部為茅口灰岩。
該采煤方法地質構造條件：采區無大的斷層構造，走向長度在60～100m之間適宜布置該采煤方法。
2、正傾斜掩護支架采煤法
正傾斜掩護式支架采煤法是在原偽斜掩護的基礎上自主改進的一種采煤方法。改變了由走向推進轉變為沿傾向推進的一種采煤方法，實用於地質條件較複雜，采區一翼走向長度為50m左右的煤層開采。整個回采工作麵成直線形，按走向方向布置，沿傾向方向推進，利用掩護支架將采空區和回采作業空間隔開，工作人員在掩護支架下進行采煤工作。
2、1巷道布置
采區石門在準備巷道貫穿上水平回風石門後，在上部回風石門一翼和下部同一翼區段平巷(即運輸巷)，沿煤層走向方向布置煤巷至采區邊界，再在區段平巷按間距5米/個布置下煤天眼，然後從采區邊界采用後退時鋪架放頂至行人天眼保安煤柱停采線(見圖一)。
圖一 正傾斜掩護支架巷道布置示意圖
2、2 回采工藝
正傾斜掩護支架回采工藝主要分為：鋪架放頂、正常回采、過巷和拆架四項工藝。
2、2、1鋪架放頂：安裝支架前，將4根鋼絲繩加工成20m～30m/根，兩端做好封頭，以備下一根鋼繩的連接。先把四根繩頭牽至采區邊界並回折，將頭的位置錯開。安裝架子時，梁要垂直於煤層頂底板並放在鋼絲繩上，沿走向每米布置6～7根，鋼梁之間用方木撐住，使兩相鄰支架間隙保持0.15m，然後將壓板、螺絲擰緊，使之與鋼絲繩連成一個整體。架子每裝3m，再用豎橫竹笆鋪密做假頂，用桎木條斜壓，用鐵絲紮緊壓緊在支架上，竹笆搭接不小於0.3m。在鋪架到達5m後，就要回撤3m巷道支架，采用機械(回樹絞車)放頂，保證支架上方的壓碴厚度在3m以上，用來保護支架，使支架免受頂底冒落矸石或老塘大塊矸石的衝擊。
2、2、2正常回采：工作麵采用風鎬落煤，由上而下逐段、先底後頂采煤，開采高度控製為0.8m～1m為宜，正常回采時隻有待一層全部采完以後才能進行下一層的開采。以免造成上下層連續開采時導致的應力集中出現斷繩和架子撕開現象。
2、2、3過巷：在掩護支架正常回采時將下部超前平巷及下煤天眼布置完。形成負壓通風後開始過巷。為了保證掩護支架過巷時而導致整個區段運輸巷承受的壓力過大，采用從區段巷道尾部起，向外采用10～15°的坡度緩慢下沉過巷。操作時要調正架子，緊貼底板下放，其下放坡度和下放步距要一致，並利用單體打好臨時點柱(見圖二)。
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{C}{C} 圖二 正傾斜掩護支架過巷示意圖
2、2、4拆架：掩護支架下放到下水平一平巷之上不得超過2m時，就必須進行平巷支架和掩護支架的回撤工作。回拆架時將架子采平盡量保持水平狀態，然後從架尾開始向外采用後退式回拆掩護支架。拆除後可從工作麵拉到回風巷即作為采區另一翼繼續鋪架使用。
3、開采時問題處理
3、1支架掛頂或掛底現象處理
當煤層變薄或出現底板鼓現象時，則掩護支架出現掛頂或掛底現象時，應根據現場實際情況確定其位置。出現掛頂時：則在底板打好反立柱采用放小炮或者風鎬將其破頂，加大頂板的下沉量使其下放;出現掛底時：則在底板打好正立柱，再用放小炮或者風鎬破底，加大底板的下沉量使其下放。(見圖三)
圖三 掛頂、掛底剖麵圖
3、2掩護支架翻轉現象處理
在開采過程中由於沒有做到平衡落架，則會出現架子翻轉現象。在掩護支架翻轉的同時必須停止繼續回采，將翻轉的一邊用桎木條和竹笆鋪密用鐵絲絞緊，防止采空區漏矸，然後利用單體液壓支柱進行調架(具體方法同上)。
3、3 斷繩現象處理
由於受到應力集中發生斷繩，則在斷繩處用同樣型號的鋼絲繩，長度為4—6米，用6付繩卡將新的鋼絲繩由外向內逐一接至另一端並稍微拉緊，然後將第一架支架內斷鋼絲繩拆除裝上新的鋼絲繩在原位置，將螺帽稍微擰緊，與此循環，然後新鋼絲繩的兩端頭用葫蘆拉緊，將各螺帽用力擰緊。
4、技術經濟效果03manbetx
4、1工作麵沒有發生過輕傷以上02manbetx.com ，無重大的安全隱患，工作空間全部由掩護支架與采空區隔開，作業人員在掩護支架下作業相對安全，便於生產管理。
4、2整個采區從鋪架以來至拆架全部是回采階段，能夠達到穩產的效果並且能夠保證煤炭質量，自推廣以來日產可達到90噸以上，而且優煤率達到90%。
4、3架子回收率高，拆除的掩護支架可以重複利用，與水平分層采煤方法比較坑木消耗少。
湘潭礦業集團四礦屬於急傾斜中厚煤層，煤層構造較多。在走向長度60m～100m不適宜布置偽斜掩護支架采煤方法的地段，適合采用正傾斜掩護支架采煤方法進行開采。
作者簡介： 言新軍，男， 1980年1月8日出生，1996年至2007年四礦采掘班長，2010年6月畢業於湖南理工職業技術學院，現任湘潭礦業公司四礦生產技術科科長。
參考文獻：
1、 錢鳴高，王慶康.采煤工藝學.中國礦業大學出版社,1992.
2、 李棲鳳.急傾斜煤層開采.中國煤炭工業出版社,1984.
