[科普中国]-"7"字形掩护支架

“7”字形掩护支架主体是单排木梁组成的平板型结构，其特点就在于在木梁下的工作空间内每隔0.7m（约5根木梁）安装一根“7”字形的钢梁。木梁之间以及木梁与“7”字形钢梁之间，用U形螺栓和钢丝绳连接成一个柔性整体，并在木梁上铺两层笆片或金属网。

简介为了用伪斜柔性掩护支架采煤法开采厚度小于1.3m的急倾斜煤层创造了“7”字形掩护支架，并用这种支架开采了厚度仅0.7mm的急倾斜煤层1。

“7”字形掩护支架结构“7”字形掩护支架主体是单排木梁组成的平板型结构，其特点就在于在木梁下的工作空间内每隔0.7m（约5根木梁）安装一根“7”字形的钢梁。木梁之间以及木梁与“7”字形钢梁之间，用U形螺栓和钢丝绳连接成一个柔性整体，并在木梁上铺两层笆片或金属网。工业试验表明，该支架能否顺利下放与钢架腿的结构形状有密切的关系，尤其是“7”字形钢架腿两肢间的夹角。当煤层倾角小于90°时，都发生钢架腿离开底板的情况。

为了解决在试验中发现的掩护支架由水平安装巷转入伪斜工作面时钢架

腿偏向下倾的问题，在钢架上安装槽钢楔块，使钢架腿向前倾斜15°，以免损坏钢架腿。在伪斜工作面中，护架每次的下放步距为0.7m。如用风镐落煤，为减少顶板暴露面积，可先采底板一侧的煤，使护架下落后，再采顶板一侧的煤。如果打眼放炮落煤，则可顶底板两侧同时落煤。底板一侧的煤必须采净，以使钢架腿始终紧贴底板下滑，防止钢腿脚脱离底板发生“撬脚”2。

“7”字形钢架腿在支架下放过程“7”字形钢架腿在支架下放过程中，能沿煤层起导向作用，使支架顺利下放。钢架腿还能起到增大和保证架下工作空间的作用，在开采薄煤层时操作方便，也比较安全。因此“7”字形掩护支架能应用于开采倾角不小于70°、厚0.7-1.2m的赋存比较稳定的薄煤层。尚缺少用于开采70°以下煤层的实例，因此该支架适用的煤层倾角下限有待确定。

“7”字形掩护支架特点1.支架的支撑及导向靠“7”字形支架腿，掩护靠木排，因此铺设支架必须有完整的底板。

2.支架的转角必须小于煤层倾一角3°-8°。因角度过大会发生啃底现象，也不能适应煤层倾角的局部变化。

3.支架腿超前支架垂直线10°-15°。因原支架下放总向伪斜方向倾倒，受到严重损坏。这是因为支架腿的下放轨迹不呈垂直线，因架体向伪斜的下拉力较大，而使下放轨迹向重力铅垂线方向偏转。

4.支架的平行下移，不但不易使架子发生扭斜，而且还可在薄煤层中保持较大的地沟，有一定的工作空间。

5.支架具有一定的稳定性，铺设时可以不铺平巷段，即在风巷和斜坡相交处开始铺设和下放，所以它没有上拐点，只有下拐点2。

技术经济效果“7”字形柔性掩护支架在南井经近两年的使用，证明它是开采厚度为0.7-1.3米急倾斜薄煤层的一种较好的支架，其主要优点是结构简单，安全可靠，操作方便，可以利用废旧材料制作，成本较低。对于在急倾斜薄煤层中使用“7”字形伪斜柔性掩护支架采煤法又具有下列优越性：

1.回采工艺简单，消除了顶板管理等工序，大大减轻了劳动强度。

2.安全条件好，人在掩护支架下工作，又有一定的地沟空间，便于操作和通行。

3.坑木消耗低。平均坑木消耗为2.86米³/千吨，仅为倒台阶法坑木消耗的五分之一左右。

4.采区回收率高。薄煤层中回收率可达89.7-5.0%，比倒台阶法提高8.4-13.7%3。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学