偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤方法以及新技術(shù)

1、.偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤方法偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤方法以及新技術(shù)研究與探討以及新技術(shù)研究與探討2013年10月.http:/采煤工藝采煤工藝 2柔性支架的結(jié)構(gòu)柔性支架的結(jié)構(gòu)3存在的問(wèn)題存在的問(wèn)題 4柔性支架的新技術(shù)柔性支架的新技術(shù) 5引言引言1.1、我國(guó)急傾斜煤層資源情況、我國(guó)急傾斜煤層資源情況引言引言1急傾斜煤層占我國(guó)煤層儲(chǔ)量的急傾斜煤層占我國(guó)煤層儲(chǔ)量的40%，而南方地區(qū)，而南方地區(qū)80%的礦區(qū)賦存有急傾的礦區(qū)賦存有急傾斜煤層。斜煤層。我過(guò)急傾斜礦井?dāng)?shù)量多但產(chǎn)量不大，具我過(guò)急傾斜礦井?dāng)?shù)量多但產(chǎn)量不大，具2000年統(tǒng)計(jì)有國(guó)內(nèi)年統(tǒng)計(jì)有國(guó)內(nèi)17%礦井具有礦井具有急傾斜工作面，但產(chǎn)量?jī)H占急傾斜工作面

2、，但產(chǎn)量?jī)H占3.88%，隨著近幾年資源的減少急傾斜產(chǎn)量，隨著近幾年資源的減少急傾斜產(chǎn)量有所提高有所提高2011年達(dá)到年達(dá)到5%。.2、急傾斜煤層采煤特點(diǎn)、急傾斜煤層采煤特點(diǎn) 當(dāng)煤層傾角當(dāng)煤層傾角 時(shí)時(shí) ，稱急斜煤層開(kāi)采。急傾斜煤層開(kāi)采的主要特點(diǎn)：，稱急斜煤層開(kāi)采。急傾斜煤層開(kāi)采的主要特點(diǎn)：急傾斜煤層的構(gòu)造復(fù)雜，斷層和褶曲多，煤層厚度變化較大，開(kāi)采煤層的急傾斜煤層的構(gòu)造復(fù)雜，斷層和褶曲多，煤層厚度變化較大，開(kāi)采煤層的賦存條件普遍較差、儲(chǔ)量少、開(kāi)采困難、采煤工作面生產(chǎn)能力小。因此，賦存條件普遍較差、儲(chǔ)量少、開(kāi)采困難、采煤工作面生產(chǎn)能力小。因此，開(kāi)采急傾斜煤層的礦井多數(shù)是中、小型礦井。開(kāi)采急傾斜煤層

3、的礦井多數(shù)是中、小型礦井。 一般性特點(diǎn)：一般性特點(diǎn)：1、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層賦存不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層賦存不穩(wěn)定 煤層由原水平狀態(tài)，經(jīng)過(guò)多次地質(zhì)變動(dòng)，變成急斜煤層。煤層由原水平狀態(tài)，經(jīng)過(guò)多次地質(zhì)變動(dòng)，變成急斜煤層。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜；煤層不穩(wěn)定；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜；煤層不穩(wěn)定； 在尺寸相同、煤層數(shù)目相同的井田內(nèi)，煤在尺寸相同、煤層數(shù)目相同的井田內(nèi)，煤的儲(chǔ)量相對(duì)下降。的儲(chǔ)量相對(duì)下降。2、采下的煤和垮落矸石會(huì)自動(dòng)下滑、采下的煤和垮落矸石會(huì)自動(dòng)下滑 簡(jiǎn)化煤的運(yùn)輸；帶來(lái)不安全因素簡(jiǎn)化煤的運(yùn)輸；帶來(lái)不安全因素3、采煤工作面行人，運(yùn)料及操作等各工序均較困難、采煤工作面行人，運(yùn)料及操作等各工序均較困難 .4、頂板沿傾

4、斜方向的分力增大，垂直于層頂板沿傾斜方向的分力增大，垂直于層面方向的分力減小，礦壓顯現(xiàn)緩面方向的分力減小，礦壓顯現(xiàn)緩和，同時(shí)和，同時(shí)引起：引起： 工作面支架不穩(wěn)定；工作面支架不穩(wěn)定； 底板巖層穩(wěn)定性下降；底板巖層穩(wěn)定性下降； 頂板、底板均會(huì)滑動(dòng)頂板、底板均會(huì)滑動(dòng).5 5、機(jī)械化采煤一般比較困難、機(jī)械化采煤一般比較困難 6 6、急、急傾傾斜煤層采礦工程圖采用采礦工程立面圖、斜煤層采礦工程圖采用采礦工程立面圖、層面圖、剖面圖層面圖、剖面圖 629178543216758 - 629178543216758 - .急傾斜煤層開(kāi)采的特點(diǎn)急傾斜煤層開(kāi)采的特點(diǎn)1 1、礦井多采用立井多水平集中運(yùn)、礦井多采用

5、立井多水平集中運(yùn)輸大巷和采區(qū)石門開(kāi)拓方式輸大巷和采區(qū)石門開(kāi)拓方式 .629178543216758 - 2 2、采區(qū)用一組上山、采區(qū)用一組上山眼的布置方式，眼的布置方式，或用或用偽斜折返上山。偽斜折返上山。54321.3 3、采區(qū)一般不設(shè)上、中部車場(chǎng)，設(shè)下部車場(chǎng)、采區(qū)一般不設(shè)上、中部車場(chǎng)，設(shè)下部車場(chǎng)4 4、采煤方法多樣、采煤方法多樣.3、急傾斜煤層常用開(kāi)采方法及其發(fā)展、急傾斜煤層常用開(kāi)采方法及其發(fā)展急傾斜煤層采煤法的發(fā)展急傾斜煤層采煤法的發(fā)展 解放前解放前柱式采煤柱式采煤高落式或殘柱式高落式或殘柱式解放后解放后倒臺(tái)階走向長(zhǎng)壁倒臺(tái)階走向長(zhǎng)壁（2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代初）年代初）水平分層，斜切

6、分層水平分層，斜切分層（2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代年代) )偽傾斜長(zhǎng)壁偽傾斜長(zhǎng)壁（2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代）年代）偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤（偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤（19651965）水平分段放頂煤（水平分段放頂煤（2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代年代后期）后期）.七十年代，中期淮南礦區(qū)首創(chuàng)七十年代，中期淮南礦區(qū)首創(chuàng)“偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法”。該法回采工藝筒單?？蓪?shí)現(xiàn)三班連續(xù)出煤，單產(chǎn)高、效率高該法回采工藝筒單?？蓪?shí)現(xiàn)三班連續(xù)出煤，單產(chǎn)高、效率高。這種采煤方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果明顯高于其它急傾煤層采煤。這種采煤方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果明顯高于其它急傾煤層采煤方法（綜采放頂煤除外），是

7、我國(guó)開(kāi)采急傾煤層的一種主要方法（綜采放頂煤除外），是我國(guó)開(kāi)采急傾煤層的一種主要方法。方法。 采煤工藝采煤工藝 21、采煤系統(tǒng)、采煤系統(tǒng) 偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法 采面呈直線偽斜布置，沿采面呈直線偽斜布置，沿走向推進(jìn)，并用柔性掩護(hù)支架隔離采空區(qū)，工人在掩護(hù)走向推進(jìn)，并用柔性掩護(hù)支架隔離采空區(qū)，工人在掩護(hù)支架下采煤支架下采煤 .采 空 區(qū)采 空 區(qū)12水 平水 平1149988101013157345-250-14010m10m6200m5m.采空區(qū)采空區(qū)12水平水平1149988101013157345-250-14010m 10m6200m5m111 1 采區(qū)回風(fēng)石門；采區(qū)

8、回風(fēng)石門；2 2采區(qū)運(yùn)輸石門；采區(qū)運(yùn)輸石門；3 3運(yùn)料眼；運(yùn)料眼； 4 4溜煤眼；溜煤眼；5 5 行人行人眼；眼；6 6區(qū)段回風(fēng)巷；區(qū)段回風(fēng)巷；7 7區(qū)段運(yùn)輸巷；區(qū)段運(yùn)輸巷；8 8 初采斜巷；初采斜巷；9 9收作眼；收作眼； 1010架尾架尾移動(dòng)軌跡線；移動(dòng)軌跡線；1111架頭移動(dòng)軌跡線；架頭移動(dòng)軌跡線；1212采煤工作面；采煤工作面； 1313溜煤小眼；溜煤小眼； 1414永久封閉墻；永久封閉墻；1515小眼臨時(shí)封閉小眼臨時(shí)封閉.頂板；底板；地溝；鋼梁；鋼絲繩；頂板；底板；地溝；鋼梁；鋼絲繩；竹笆；壓木；墊木；撐木竹笆；壓木；墊木；撐木1）準(zhǔn)備）準(zhǔn)備 將回風(fēng)巷擴(kuò)寬到煤層頂?shù)装?，從切眼外將回風(fēng)

9、巷擴(kuò)寬到煤層頂?shù)装?，從切眼?m處挖地溝處挖地溝 在擴(kuò)寬的回風(fēng)巷里安掩護(hù)支架在擴(kuò)寬的回風(fēng)巷里安掩護(hù)支架2、回采工作.回采工作面上回風(fēng)口回采工作面上回風(fēng)口.回采工作面回采工作面.回采工作面下溜煤口回采工作面下溜煤口.掩護(hù)支護(hù)調(diào)斜掩護(hù)支護(hù)調(diào)斜 將掩護(hù)支護(hù)調(diào)斜成偽斜工作面，斜角為將掩護(hù)支護(hù)調(diào)斜成偽斜工作面，斜角為25 30o1248m15m3.5m73635m區(qū)段回風(fēng)巷；區(qū)段運(yùn)輸巷；初采斜巷；掩護(hù)支架；區(qū)段回風(fēng)巷；區(qū)段運(yùn)輸巷；初采斜巷；掩護(hù)支架；支架移動(dòng)軌跡線；支架放平位置；溜煤小眼支架移動(dòng)軌跡線；支架放平位置；溜煤小眼.采煤采煤 炮采炮采 工藝工藝打眼打眼- -裝藥裝藥- -聯(lián)線聯(lián)線- - 放炮（

10、全采面一次爆破或分段爆破）放炮（全采面一次爆破或分段爆破）出煤（鋪溜槽）出煤（鋪溜槽）- - 調(diào)支架等。調(diào)支架等。.-o60312頂?shù)?0038003板板炮眼布置炮眼布置.2）正?；夭桑┱；夭?（1）接長(zhǎng)掩護(hù)支架）接長(zhǎng)掩護(hù)支架采煤采煤溜煤眼上留巷拆支架溜煤眼上留巷拆支架 在回風(fēng)巷接長(zhǎng)掩護(hù)支架，超過(guò)上出口在回風(fēng)巷接長(zhǎng)掩護(hù)支架，超過(guò)上出口8 10m（2）采煤）采煤炮采炮采打眼打眼-裝藥裝藥-聯(lián)線聯(lián)線-放炮（全采面一次爆破或分段爆破）放炮（全采面一次爆破或分段爆破）出煤（鋪溜槽）出煤（鋪溜槽）-調(diào)支架等。調(diào)支架等。（3）拆支架）拆支架在采面下端將支架放平，并留出空間在采面下端將支架放平，并留出空間

11、1.2m高，拆除支架高，拆除支架.3）收尾）收尾（1）在停采線一側(cè)掘兩條收尾上山在停采線一側(cè)掘兩條收尾上山走向間距走向間距8 10m，用聯(lián)絡(luò)眼貫通，用聯(lián)絡(luò)眼貫通（2）支架安裝到收尾上山處，不再接長(zhǎng)）支架安裝到收尾上山處，不再接長(zhǎng)（3）隨采煤下放前端支架，偽斜角逐漸變小，并拆除上端多余的支架，放）隨采煤下放前端支架，偽斜角逐漸變小，并拆除上端多余的支架，放平支架。平支架。（4）全部拆除支架）全部拆除支架14763352. 柔性掩護(hù)支架工作原理柔性掩護(hù)支架工作原理視頻視頻NoImage.1、端頭支護(hù)、端頭支護(hù) 工作面上、下端頭支護(hù)采用長(zhǎng)度為工作面上、下端頭支護(hù)采用長(zhǎng)度為3.0m的的型鋼梁配型鋼梁配

12、DW25型單體液壓型單體液壓支柱四對(duì)八梁，一梁三柱的支護(hù)方式。支柱四對(duì)八梁，一梁三柱的支護(hù)方式。2、超前支護(hù)、超前支護(hù) 運(yùn)輸和回風(fēng)順槽超前加強(qiáng)支護(hù)段采用運(yùn)輸和回風(fēng)順槽超前加強(qiáng)支護(hù)段采用DW25型單體液壓支柱配型單體液壓支柱配DJB1000/300型金屬鉸接頂梁支護(hù)，回風(fēng)、運(yùn)輸順槽加強(qiáng)支護(hù)長(zhǎng)度均為型金屬鉸接頂梁支護(hù)，回風(fēng)、運(yùn)輸順槽加強(qiáng)支護(hù)長(zhǎng)度均為20m，雙加強(qiáng)支護(hù)方式。，雙加強(qiáng)支護(hù)方式。3、工作面支護(hù)、工作面支護(hù) 柔性掩護(hù)支架并排（柔性掩護(hù)支架并排（6副副/m），兩根新、兩根舊的鋼絲繩用鐵夾板、螺），兩根新、兩根舊的鋼絲繩用鐵夾板、螺絲擰固成整體。鋼絲繩直徑為絲擰固成整體。鋼絲繩直徑為 2830

13、mm，長(zhǎng)度，長(zhǎng)度25m根，兩端根，兩端封頭封頭不不少于少于0.1m。 3、支護(hù)工作、支護(hù)工作.工作面采用適當(dāng)長(zhǎng)度的單體液壓支柱與半圓木配合支撐掩護(hù)支架和控工作面采用適當(dāng)長(zhǎng)度的單體液壓支柱與半圓木配合支撐掩護(hù)支架和控制頂板，其支護(hù)方式可為背頂支柱或斜撐控架支柱，并要求背頂支柱制頂板，其支護(hù)方式可為背頂支柱或斜撐控架支柱，并要求背頂支柱和斜撐控架支柱應(yīng)交替實(shí)施支護(hù)作業(yè)。和斜撐控架支柱應(yīng)交替實(shí)施支護(hù)作業(yè)。 規(guī)定支柱間距為規(guī)定支柱間距為1.52.0m/根，工作面的空間高度（溜槽中間至架頂）根，工作面的空間高度（溜槽中間至架頂）控制在控制在0.7m1.6m，要求掩護(hù)支架放架到位，不得出現(xiàn)仰架、瓦架、，要

14、求掩護(hù)支架放架到位，不得出現(xiàn)仰架、瓦架、趴架、鉆底及掛頂?shù)惹闆r。趴架、鉆底及掛頂?shù)惹闆r。4、頂板控制、頂板控制 掩護(hù)支架背頂側(cè)煤巖墊實(shí)厚度為掩護(hù)支架背頂側(cè)煤巖墊實(shí)厚度為1m-1.5m，作為直接頂或老頂垮落，作為直接頂或老頂垮落時(shí)的緩沖層。時(shí)的緩沖層。 頂板在回采工作面上端頭回采長(zhǎng)度超過(guò)頂板在回采工作面上端頭回采長(zhǎng)度超過(guò)25m仍未垮落時(shí)，必須進(jìn)行仍未垮落時(shí)，必須進(jìn)行強(qiáng)制爆破。強(qiáng)制爆破。.4、評(píng)價(jià)及適用評(píng)價(jià)及適用 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 安全、勞動(dòng)條件好；安全、勞動(dòng)條件好； 巷道布置簡(jiǎn)單，掘進(jìn)率低；巷道布置簡(jiǎn)單，掘進(jìn)率低； 工序簡(jiǎn)單，工序簡(jiǎn)單，煤自溜煤自溜，可全天連續(xù)采煤；可全天連續(xù)采煤； 材料消耗低；材料

15、消耗低； 采面較長(zhǎng)，利于高產(chǎn)；采面較長(zhǎng)，利于高產(chǎn)； 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。14763352.缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 支架結(jié)構(gòu)不完善，不能調(diào)節(jié)寬度；支架結(jié)構(gòu)不完善，不能調(diào)節(jié)寬度； 全部工序以體力勞動(dòng)為主全部工序以體力勞動(dòng)為主（支架運(yùn)輸、安裝和拆除，打眼、放炮，拆移溜槽等）（支架運(yùn)輸、安裝和拆除，打眼、放炮，拆移溜槽等） 如有淋水，勞動(dòng)條件差；如有淋水，勞動(dòng)條件差； 采面僅一組工人工作，工藝待改進(jìn)；采面僅一組工人工作，工藝待改進(jìn)； 煤塵大；煤塵大； 支架拆除費(fèi)事。支架拆除費(fèi)事。14763352.適用條件適用條件傾角大于傾角大于6060，厚度，厚度2 26m6m，埋藏穩(wěn)定的急斜煤層。，埋藏穩(wěn)定的

16、急斜煤層。我國(guó)一些礦井在我國(guó)一些礦井在6 61010，埋藏穩(wěn)定的急斜煤層，以及厚度小，埋藏穩(wěn)定的急斜煤層，以及厚度小到到1.3 m1.3 m，埋藏穩(wěn)定的急斜煤層，也有成功的應(yīng)用。，埋藏穩(wěn)定的急斜煤層，也有成功的應(yīng)用。采 空 區(qū)采 空 區(qū)12水 平水 平1149988101013157345-250-14010m10m6200m5m. 柔性支架從結(jié)構(gòu)上有：柔性支架從結(jié)構(gòu)上有： 1、平板型、平板型 2、八字形掩護(hù)支架、八字形掩護(hù)支架 3、“”形支架形支架 4、單支撐式支架、單支撐式支架 5、“7”字形掩護(hù)支架字形掩護(hù)支架 6、多邊形柔性掩護(hù)支架、多邊形柔性掩護(hù)支架柔性支架的結(jié)構(gòu)柔性支架的結(jié)構(gòu)3.1

17、 1、平板型、平板型工字鋼，鋼絲繩，荊笆，壓木，撐木工字鋼，鋼絲繩，荊笆，壓木，撐木.鋼梁：比煤厚小鋼梁：比煤厚小 m0.5 m的直鋼梁的直鋼梁平行排列，每米寬度排放平行排列，每米寬度排放3 3根。根。鋼絲繩：鋼絲繩： 2 2 5 5根鋼絲繩，直徑根鋼絲繩，直徑222243.5 mm43.5 mm鋼夾板和螺栓將鋼梁聯(lián)成整體。鋼夾板和螺栓將鋼梁聯(lián)成整體。 .2 2、八字形掩護(hù)支架、八字形掩護(hù)支架 適用：適用： M =1.3 M =1.3 1.6m 1.6m增加高度增加高度0.3 0.3 0.5m 0.5m淮南李一礦淮南李一礦123.3、“ ”形支架形支架適用：適用： ， 4.6

18、m4、單支撐式支架、單支撐式支架 適用：適用： ；M=1.45 4.6m211541A3.5、“7”字形掩護(hù)支架字形掩護(hù)支架適應(yīng)于傾角小于適應(yīng)于傾角小于70，煤層厚度，煤層厚度0.71.2米。重慶中梁山煤礦使用。米。重慶中梁山煤礦使用。.重慶南桐礦業(yè)東林煤礦重慶南桐礦業(yè)東林煤礦架肩架腳6、多邊形柔性掩護(hù)支架、多邊形柔性掩護(hù)支架.掩護(hù)支架的寬度掩護(hù)支架的寬度. 1、掩護(hù)支架不能適應(yīng)煤層厚度太大的變化，因掩護(hù)支架的結(jié)構(gòu)固定，不能掩護(hù)支架不能適應(yīng)煤層厚度太大的變化，因掩護(hù)支架的結(jié)構(gòu)固定，不能調(diào)寬，對(duì)煤層厚度、傾角等產(chǎn)狀變化的適應(yīng)性差。尤其是當(dāng)煤層中有夾矸調(diào)寬，對(duì)煤層厚度、傾角等產(chǎn)狀變化的適應(yīng)性差。尤其是當(dāng)煤層中有夾矸時(shí)，工作面中無(wú)法排除矸石，影響煤質(zhì)時(shí)，工作面中無(wú)法排除矸石，影響煤質(zhì) 。 2、當(dāng)煤層較薄時(shí)工作面空間小，工作環(huán)境較差。因此這種采煤方法最適用、當(dāng)煤層較薄時(shí)工作面空間小，工作環(huán)境較差。因此這種采煤方法最適用的條件是煤層埋藏穩(wěn)定，傾角及厚度變化很小，沒(méi)有厚的夾石，煤層傾角的條件是煤層埋藏穩(wěn)定，傾角及厚度變化很小，沒(méi)有厚的夾石，煤層傾角在在55以上，厚度為以上，厚度為0.76米的煤層。米的