[科普中国]-伪倾斜柔性掩护支架采煤法

伪倾斜柔性掩护支架采煤法是在沿煤层真倾斜下放的水平掩护支架采煤法基础上发展起来的。水平掩护支架采煤法的实质是:在采区内沿煤层走向划分为若干条长24米左右的采煤带,工人在支架掩护下的地沟内进行采煤,掩护支架随着煤炭的采出而沿煤层真倾斜方向从小阶段回风巷逐步下放到小阶段运输巷,最后拆除支架即完成一个采煤带的回采工作。1

伪倾斜柔性掩护支架采煤法基本形式一种是在采区运输石门上方沿煤层真倾斜开掘一组立眼,至少有三个眼(溜煤眼、材料眼、行人眼),需要出矸石时,还应有出矸眼另一种是在采区运输石门上方沿煤层真倾斜开掘2~3个立眼(溜煤眼、行人眼、出眼)和在煤层底板岩石中掘进的轨道上(下)山配合使用。

后一种形式主要用于生产能力大的联合布置采区,可解决通风、运长料及大型机械设备等问题,虽然增加了岩巷掘进量,但随着回采工作作面单产和机械化程度的提高,是一种有发展前途的布置形式。1

伪倾斜柔性掩护支架采煤法的改进方向伪倾斜柔性掩护支架采煤法的改进方向主要是如何进步扩大使用范围和实现采煤机械化。

扩大使用范围实践证明,伪倾斜柔性掩护支架采煤法有很多优点,并已在淮南矿区的急倾斜煤层中得到迅速推广。为进一步扩大该采煤法的使用范围,可从以下几个方面采取措施。1)在倾角60°以下的急倾斜煤层中使用伪倾斜柔性掩护支架采煤法时,要求有较高的操作技术水平和管理水平。因此,该采煤法在倾角60°°以下的急倾斜煤层中的应用,不如在倾角60°以上的急倾斜煤层中那那样广泛。今后,应进一步改进支架结构和下放方式,也可考虑采用单体掖压文柱来代替单腿支撑,以加强对支架的推力,从而使该采煤法在倾角60°以下的急倾斜煤层中得到更广泛的应用。2)在倾角60°以下的急倾斜煤层中,最大煤厚为5,0米。当开采倾角小于50°的更厚煤层时,可参考李咀孜煤矿的经验,试用分层开采法。3)在倾角60°以上的急倾斜煤层中,广泛使用的最小架宽为1.3米,只在部分回采工作面使用过1.1米宽的八字形掩护支架,主要应从支架结枃方面采取措施,以开采采更薄的煤层。4)在倾角60°以上的急倾斜煤层中,使用的最大架宽为7.2米,采用12号矿用工字钢后可增大到8米。但由于12号矿用工字钢的宽高都比11号矿用工字钢大,使用时必须另做圆钢卡子,非常不便,而且重量较重,因此可考虑采用提高钢材材质和截面系数比的办法。1

实现采煤机械化伪倾斜柔性掩护支架采煤法和倒台阶、水平分层、斜切分层等采煤法相比,工人的劳动强度大大降低,但生产方式仍比较落后,必须实现机械化。我局大通煤矿和孔集煤矿在掩护支架下机械化采煤方面都进行了一些试验,但还没有成熟经验。掩护支架工作面放炮后,由于炮烟被虚煤压住,在出煤过程中仍有相当数量的炮烟逸出,不利工人的身体健康。而且,出煤时的劳动强度仍较大,因此可考虑在伪倾斜工作面上使用扒斗机扒煤。对于较薄的软煤层,甚至可考虑用钢丝绳煤锯配合扒斗机,实现机械化采、运。高压水细射流是七十年代的一项新技术,在采矿工业中已进入破煤岩的工业性试验和应用阶段。我局谢一矿已用350公斤/厘米的连续水细射流采煤装置,在缓倾斜软煤工作面进行了采煤的初步试验,取得了一定的经验。如能在伪倾斜掩护支架下采用高压水细射流采煤,由于它的灵活性和不会有煤尘,可能比使用其他采煤机更为优越。大架子的钢丝绳多,圆钢卡子也多,拧螺帽的工作量相当大,劳动强度也大。实现机械化拧螺帽是当前迫切需要解决的一个问题。大架子的钢丝绳多,圆钢卡子也多,拧螺帽的工作量相当大,劳动强度也大。实现机械化拧螺帽是当前迫切需要解决的一个问题。1

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所