[科普中国]-柔性掩护支架

柔性掩护支架是用钢绳将钢梁或木梁连结在一起，在急斜采煤工作面中用以掩护工作空间和隔离采空区的帘式柔性支护结构物。主要用于煤矿开采，矿山压力与岩层控制。

简介概述柔性掩护支架主要由钢梁、钢丝绳、轻轨、卡兰 、垫片等一系列配套材料， 经一定程序组成的具有柔性、 掩护性的一整体结构 。钢梁用矿用工字钢自制而成，呈八字形，钢丝绳用直径不小于24.5mm的旧提升钢丝绳。 每根长20-30m；轻轨规格7.5kg/m， 每根长18m； 卡兰呈U 形，用直径16 的圆钢加工而成，与M16 的螺母配套使用，螺纹长8.5-9cm；垫片采用规格200×40×20mm3钢板，孔间距14.5cm。

每架支护架间距规格：150mm，夹心板4块，单体液压支柱支护间距2米，棚顶采用金属网或竹芭铺垫假顶垫层，防止压力下压直接对柔性掩护掩护支架施压折断支架，并且每个架子都必须使用4根直径28mm钢丝绳、4块10-12mm长方形压绳板压紧，形成一整体。

支架的选型与安装一般而言，对于急倾斜中厚煤层，钢梁的长度比煤层厚度小200-300nm，以利于支架下放。 钢梁的形状常用的有一字形和八字形，因八字形钢梁操作空间大，通风状况好，不容易窜矸和切入底板、支架稳定性等特点，得到广泛应用。八字形钢梁若结构设计不合理同样影响作业空间与通风，尤其是上 、下肢拐角是关键参数。长期的实践证实上肢拐角控制在145-155°，下肢拐角控制在140-145°比较科学。我矿因有多年回采急倾斜中厚煤层的经验，开采急倾斜薄煤层若选择小于煤层厚度的钢梁，势必造成作业空间小、 恶化作业环境。通过改进钢梁拐角， 支架安装时人为将下肢超前上肢，降低采厚等措施。选用 1.6m的钢梁回采煤厚1.3m 左右的煤层获得成功。

支架翘脚的预防与处理柔性掩护支架采煤法支架的最佳状态就是不啃顶、不破底。 而事实上，支架进面后，无法再改变架型。受煤层赋存条件的影响，煤层厚度不均或支架仰角不当，经常会出现支架啃顶或破底现象，影响支架的运行，甚至导致冒顶事故。为防止此现象，主要在炮眼布置和点柱、横撑上下功夫。首先严格按照爆破说明书进行打眼装药， 发现爆破参数不合理应及时进行调整以保证支架的整体迈步。其次，支架的仰角控制标准为100-α（α为煤层倾角）；再次，坚持正规循环作业 ，严禁采用刷档等手段提高产量。 一旦出现支架啃顶或破底现象必须及时处理， 否则会出现恶性循环，出现支架啃顶采取在上肢位置打横撑配合打顶眼的方法将支架放趴，支架啃底采取在下肢位置打点柱配合打底眼的方法将支架调立。1

相关资料支架收作柔性掩护支架采煤法的回采工作大致可分为三个阶段： 即准备阶段、 回采阶段和收作阶段。三个阶段中以收作阶段难度最大，处理不当都会造成架头支架滑过收作眼，影响通风、出煤，必须通过补打巷道的补救措施来解决问题。如果在生产过程中把握好以下关键，就会达到预期效果。第一，设计好收作眼布置， 控制与煤层走向的夹角，收作眼布置两条， 内收作眼与煤层走向的夹角为65°，外收作眼与煤层走向的夹角为72° 为宜。第二严格设计好支架过内收作眼的数量一般以15-20 根为标准。

优点柔性掩护支架采用的全是金属材料可以回收复用，坑木消耗量极少，与小阶段破爆采煤法相比安全可靠性好 ，材料、成本低，2394面仅材料捎耗就降低了17元/t。把握好柔性掩护支架采煤法的关键技术，就能顺利应用急倾斜薄煤层掩护支架采煤法，大大增强了急倾斜薄煤层回采的安全性、经济性、改善井下安全作业环境、降低开采成本、 提高经济效益。实现厚薄煤层的合理配采，达到优化资源配置的目的。2

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学