[科普中国]-掩护支架采煤法

掩护支架采煤法是指在急倾斜煤层的回 采工作面安装一种特殊支架（一般由钢梁和木料构成），把采空区与工作空间隔开，工人在支架掩护下进行回采。长期以来，中国使用平板型掩护支架采煤法。在回风平巷内预先扩巷并安装一个掩护支架。采落的煤经溜煤眼自溜到运输平巷，最后拆除支架。在掩护支架采煤法的基础上发展了倾斜柔性金属掩护支架采煤法。详细介绍了掩护支架采煤法的概念、优点、采煤操作规程、工作遇到的问题以及该理论的发展等。

简介概述在区段内，沿走向划分成20～30m的条带，在每个条带内掘进4条相距6m的溜煤眼，将区段运输平巷和回风平巷贯通。在回风平巷内预先扩巷并安装一个长 24m、宽比煤层厚度小0.5m以内的掩护支架。采落的煤经溜煤眼自溜到运输平巷，随着回采，掩护支架靠自重和上部垮落岩石的推力，沿倾斜自动向下移动，直到采完全部条带为止。最后拆除支架。

主要优点消除了回采过程中架设支架的繁重劳动,坑木消耗少。但巷道掘进的工程量大，煤尘大,劳动条件差。近年来为扩大本法的使用范围，有的矿井对支架结构作了许多改进:如用于开采1.3～1.5m煤层的八字形钢梁；用于开采3.5m以上厚煤层的组合梁以及在倾角45°～65°，煤厚4m左右的条件下试验了“ㄑ”型掩护支架和带腿的“ㄑ”型掩护支架等，均取得了一定的效果。1

操作规程铺架首先做好铺架前的准备工作，确保铺架巷道20米范围内，支架完好并扛好箱。将装架点的余煤、余矸等杂物清理干净。

铺架前先将二根钢丝绳（每根钢丝绳长30m）摆在巷道内并折回，首尾绳头之间须错开即每两绳头错开3~5m，并在两钢丝绳索交叉处用绳卡卡紧。
铺架时，架子紧靠顶板铺设，并用1.2m的顶柱一米一根将架子上肢撑住，平巷中确保铺架高度为1.0m，钭巷中确保铺困高度0.8m,铺架时所有的绳索卡必须卡牢，螺丝必须拧紧。

在铺架过程中钢丝绳两根接头处要用4个以上绳卡卡紧，同时注意两钢丝绳交接长度不小于5米。加强铺架质量管理，架子必须密铺，严禁出现二根以上的断脚架子，并将大小卡子卡紧。在回风平巷铺架要保证工作面初落时铺架长度不小于20m。铺架过程中要在巷顶打眼放炮打垫层煤，并保证垫层厚度不小于2m，铺架超前放垫层不小于5m。放垫层煤放炮时要将工作面所有作业人员撤至放炮地点以外，并派专人到架子工作面另一个出口放警戒。

打眼放炮掩护支架工作面采用电煤钻打眼，炮眼布置一般采用双排三花眼。眼深一般为1.0m，眼距0.8~1.0m，排距0.5m，每个眼一般装2节药，炮眼采用全串联方式，采用反向爆破。

工作面分段采煤，可以分段同时打眼。掩护支架工作面每段用电煤钻打眼时，先将电煤钻和电缆从下往上拖到工作面当头，再从上往下先将工作面的余煤清干净至硬底，清一块槽子拆一块槽子，槽子靠顶板堆放整齐、放稳，同时在清好的地方可用电煤钻进行打眼，边打眼边装药，打眼装药不能平行作业，必须用炮泥封孔，封孔长度0.6m，装药但不能联线，待炮眼全部打好后方可联线。总之，每一段至少3人平行作业，一人清煤拆槽子，放炮员专职装药联线，整个程序都是自上而下进行。

放炮时由于分段采煤工作面交岔口较多，同时必须由班组长派人到各警戒点专人布置警戒，放炮后由班组长亲自撤警戒后方能进入工作面。放炮前必须先检查工作面回风瓦斯，只有在瓦斯不超限的情况下才能放炮。放炮地点必须设在进风巷溜子道中距工作面不少于70m处。放炮后，必须先检查工作面的情况，发现瞎炮必须及时处理。处理瞎炮时，用电煤钻在该眼0.6m处平行打一个眼，然后装药放炮将瞎炮崩掉。

落架调架工作面打眼放炮后就要落架、调架了，落实调架是在工作面出煤的过程中进行的。

工作面放炮后，自下而上开始铺设溜槽，边铺槽子边出煤，同时在出完煤的地方靠顶板处每1m打一根顶柱，一方面确保工作面作业空间有1.2m2，一方面让架子下肢先下放，
便于落架，防止架子搁底板壁。

由于工作面分段采煤，因此上一段落要超前下一段1m。在落架、调架过程中，应使支架与采面伪斜坡度保持一致（25~30°），不应有起伏。各分流斜坡与工作面的交岔口下口要扛箱加固好，保证20m超前支护，并且要穿假梁背好顶，避免交岔口三角煤柱因垮落而造成各段工作面形成大台阶（一般台阶高度不大于1m），交岔口上口要打顶柱，保证架子的稳定性和减少钢丝绳张力，并确保上、下出口足够断面。
工作面出煤过程中架子下面严禁行人，如要上、下人员，应打好招呼，停止出煤。落架、调架过程中严禁掏架子顶上的垫层煤。正常架采落架过程中，在掩护支架工作面尾子下的3个小眼下面的溜子道前后20m必须全部扛箱加固好进行超前支护。

收尾当工作面推进到停采线时，工作面回采就进入了收尾阶段。

采用高小眼收尾时，首先在溜子道预尾位置掘一组（2条）上山与回风平巷联通，然后将架子沿着小眼逐步下落成水平直到溜子道棚顶上2m处，预留2m护巷煤柱。收尾过程中要确保通风人行眼完好，收尾过程中两个小眼严禁同时出煤，以免堵死回风。收尾过程中要严格要求控制起爆药量，防止造成架子堵塞而系统不畅通。收尾落架过程中严禁掘煤和掏架子顶上的垫层煤。

采用斜巷收尾时首先在预定收尾点掘一条与架子工作面同一伪斜走向的斜巷与回风平巷联通，该斜巷全部要扛箱加固好并背严帮顶。当掩护支架工作面推进至与该当斜巷法线距离还有6m时即停止采煤，然后在该斜巷中从下往上每隔6m掘一联络巷与架子工作面联通，然后再将掩护从下往上逐架拆除，联络巷掘进超前拆架。在拆架工作面出现盲巷时采用压风管进行通风，防止瓦斯积聚。工作面所拆架子通过联络巷、斜巷运到溜子道以备下一个工作面接替用。

拆架在工作面尾子水平段和收尾阶段都必须进行拆架工作。拆架时必须先将工作面的余煤出干净并补齐顶柱，保持架子下面不少于1.2m2的断面。拆架过程中必须将钢丝绳排放整齐，严禁埋钢丝绳现象发生，同时必须将所拆出的大小卡子、钢丝绳及绳卡全部回收。拆收尾架子时必须确保有两个安全出口。2

相关资料问题处理掩护支架工作面所遇到的特殊问题主要有：遇断层、煤层厚度变化、过小眼、联巷、老巷、工作面出现断绳现象、水害问题、串矸问题、支架挂顶、啃底、悬空等问题。

支架扭斜

支架下放时产生扭斜是因为经过多次放架，钢绳受力而被拉伸，连接钢梁的螺丝、绳卡松动，没有及时检查拧紧，至使架子向伪斜面下滑集中或拉稀，因此必须加强支架安装质量，施工单位必须派人对支架上的螺丝、绳卡定期检查，发现松动及时拧紧。

应用实例伪倾斜柔性掩护支架采煤法具有以下优点：工艺简单；劳动强度低；工人在掩护支架下工作比较安全；材料消耗少；与水平分层采煤法相比，巷道掘进量可减少60～70%，工作面月产量提高46%。但由于支架结构还不完善，煤层厚度和倾角有变化时开采困难。本法的适用条件是：煤层赋存稳定,倾角大于60°，煤层厚度1.8～8.0m。中国开滦、淮南、通化等矿区，广泛使用本法。

理论发展70年代，中国淮南矿务局创造了伪倾斜柔性金属掩护支架采煤法。在距采区边界5m处掘两条上山眼，贯通平巷后，在回风平巷中扩巷并安装掩护支架。安装工作进行15m后,逐步调斜掩护支架，使其与水平面成25°～30°，然后在掩护支架下进行正常回采。随着工作面沿走向推进，要不断接长回风平巷中的掩护支架，同时在工作面下端的顺槽内拆除支架。采下的煤沿工作面铺设的搪瓷溜槽经溜煤眼溜到运输平巷。掩护支架下可用风镐或爆破法落煤。支架随着出煤而逐渐下降，生产时应注意调正支架，使之处于正常位置。3

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学