伪倾斜柔性掩护支架采煤法开采“小倾角”煤层回采实践

摘要：伪倾斜柔性掩护支架采煤法实践表明，倾角在60°以上且倾角稳定的煤层回采效果较好，对于倾角45°～60°的“小倾角”煤层的回采适应性较差，目前针对45°～60°的“小倾角”煤层的回采还没有安全经济的替代采煤方法。就此该文对3231（1）采煤工作面伪倾斜柔性掩护支架采煤法开采“小倾角”煤层回采实践进行了探讨，以供同行借鉴。

关键词：伪倾斜；柔性掩护支架；回采实践

Abstract: the pseudo tilt flexible shield support mining law practice shows that in more than 60 ° Angle Angle of coal seam mining and stable effect is better, for 45 ° ~ 60 ° Angle of "little inclination" coal seam mining adaptability is poorer, and for the 45 ° ~ 60 ° "little inclination" coal mining is not safe and economic alternative to the coal mining method. In this paper (1) coal face 3231 false tilt flexible shield support mining method.the "little inclination" coal seam mining practice, the paper discusses the reference for peer.

Keywords: fake tilt; Flexible shield support; Mining practice

中图分类号： TD82文献标识码：A文章编号：

0、概述：

李嘴孜煤矿3231（1）采煤工作面，采高上限: -472.8～-483.7m，下限: -521.3～-524.2m，工作面斜长52.5m，走向长1029m；煤层厚度0.4～4.5m，煤层倾角45°～80°、局部逆转，煤层倾角变化大;回采块段内的B11b煤层煤体松软、结构复杂、构造发育、煤层产状多变，煤层含0.3～0.8m的泥岩夹矸；直接顶为砂质粘土岩，灰色，较致密，性较硬，厚度4.5m；直接底为B11a的顶板，粘土岩，灰～棕灰色，性软且不稳定，厚度1.0m。

开采方法：伪倾斜柔性掩护支架采煤法，掩护支架架宽2.4m，落煤方式，爆破落煤。支护材料，单体液压支柱。

一、施工存在的问题：

1、回采技术问题：3231（1）工作面回采的B11b煤层，局部块段由于受地质构造影响，煤层倾角变化大，且角度在60°～45°之间，回采实践表明应用原有回采倾角在60°以上煤层的开采方法存在很多问题，具体操作过程中经常出现坐底板、爬顶板、支架下放不均匀、下放难度大等问题，问题处理起来不仅占用采煤时间，而且调架子过程中存在诸多不安全因素，同时经济效益也受到影响；当前，寻找一种适应的回采工艺与方法，确保支架在“小倾角”情况下能沿顶板下落正常回采迫在眉睫。

2、现场操作存在不安全因素：主要存在两方面的操作安全隐患，一是拢架子环节，掩护支架急剧向煤壁移动，挤占出煤和行人空间，易出现支架挤人、单体挤人事故。二是出煤及拢架子过程中煤壁急剧受力导致抽漏，引发埋人、堵人事故。

二、支架运行受力分析：

由于煤层倾角较小，爆破后支架失稳下落，支架在重力的影响下，偏向底板远离顶板趋势明显，为确保沿顶板回采，需加外力使支架向顶板侧方向运动，侧方向力的来源为单体液压支柱和架背老塘矸石的推力两种。支架正确运动的方向是重力和侧方向力的合力方向，由于多种导致支架运动的力在时间、空间上存在不同时性，加上施工工艺的影响，支架的自然运行达不到可持续回采的要求。从影响支架运行因素看，改变受重力运行不现实，灵活使用单体液压支柱出煤时调拢支架以及利用架背矸石推力使支架向煤壁运动，现场实践具可操作性。

三、解决办法：

（一）、回采技术解决办法：建立在原有的架内施工工艺基础上，对施工工艺进行补充和优化。提高架内炮眼布置的针对性，确保支架运行空间；灵活选用单体液压支柱的支设类型，利用打眼前和出煤中对支架进行调领。

1、严格把握回采节奏：先确保支架正常下放，不坐底或脱离底板，两个安全出口管理可靠。再提升回采率，回采过程中经常统计产量数据，核算煤厚回采率85%以上，架宽回采率200%以上，既回采率成熟。后稳定日退尺，退尺的快慢与采场的煤层赋存状况、施工人员的技术力量、回采率有直接的关联，退尺快回采率会相应降低，对施工人员的技术素质要求高，劳动强度明显增加。退尺速度直接作用于劳动强度和架内作业密集度。当退尺速度紊乱时，架内施工风险必将增大。综上所述，也即：确保支架正常下放挖掘回采率稳定推进速度。

2、严格把控支架下放的基本参数：回采过程中支架仰角必须始终控制在煤层法线5°以下、伪倾角控制在25°～30°之间，且工作面呈直线下放和推进。煤层倾角越小，回采工作面伪度必须加大，支柱必须加密。出现问题时及时予以调整，防止因支架下放质量问题叠加形成安全隐患造成难于调整的局面。

3、当工作面局部出现煤层倾角变小导致支架运行不畅时，适当增加该段的支柱密度，实行迈步式管理支柱，既工作面原有支设正柱不变，在正柱旁边补加领柱，爆破出煤时原领柱变正柱、正柱变领柱，以次循环支设。

4、降低阶段采高，增加阶段保护煤柱高度（掩放技术能够回收），支持工作面通碴爆破。

5、严禁采用爆破的方式施工柱窝，支柱必须支设在实碴上，升压充分，支柱质量做到动态合格，同时出煤时溜槽挂在实碴上，出煤至实底。

（二）、消除操作不安全因素方案：

1、拢架子时防支架挤人、单体挤人对策：班队长在现场，施工人员不得少于2人，一人操作一人监护;人员站位要求，操作过程中严禁人员站在支柱与支架之间、支柱与煤壁之间以及溜槽边缘，无关人员撤至施工段上方；远距离液压控制，当支架运动范围大于两根支柱间距以上时，施工人员撤离采用液压远控方式拢架子，操作支架运行到实碴且稳固后，施工人员方可进入；限位抗柱使用，为防止支架运行过量，提前预支限位抗柱，确保操作人员安全空间；拢架运动波及隐患点控制，拢下出口10m范围内支架时，施工点至架尾严禁有人。拢下出口10m向上范围支架时，施工点向下架内严禁有人。拢架子与出煤严禁平行作业，工作面无液压时，严禁调架作业。

2、防架内煤壁抽漏埋人、堵人、飞煤矸伤人对策：导致架内煤壁抽漏集中在两个环节，一是炮后出煤迎头二是拢架过程中煤壁受挤压抽漏。出煤迎头防抽漏办法，炮眼布置结合现场实际，严格控制爆破剥帮量确保在出煤时支架运动量与其相当，出煤操作先支柱后出煤，确保出煤迎头支柱密度动态合格，出完煤段支架必须是落在实碴上的稳固状态。拢架时防抽漏，在出煤迎头拢架要紧跟迎头，不得拉大距离，当拢架工作量较大时，维护好顶板质量，待出完煤架内疏通后进行单独拢架作业。架内抽漏支护对策，抽漏深度小于0.4m时，采用代用梁等料腰背严实，大于0.4m时使用半圆木配合代用梁腰背严实，半圆木支设为一梁三柱。飞煤矸伤人集中在煤满扒溜槽和出煤迎头架头及煤壁掉、片滚落煤矸，对策是煤满后架内停止出煤拢架作业管理好碴口，迎头施工人员下行扒没路，严禁其他人员施工；防迎头掉、片落煤矸伤人，放线煤、矸体及危煤、矸块找净。

其次是采取工作面煤层注水措施。

五、回采实践：3231（1）工作面过“小倾角”块段回采期间，严格按照上述方法进行回采施工组织，架型保持完好，架内质量符合质量标准化规定，减少了停产调架次数，班产均衡，降低了职工劳动强度，保证了支架正常运行，实现了安全回采。

六、实践意义：伪倾斜柔性掩护支架采煤法是李嘴孜煤矿的主要采煤方法，虽然现在局部采区上了综合机械化采煤设备，但是受煤层倾角制约。随着李嘴孜矿开采逐步向深部延伸，地质条件也越来越复杂，具有45°～60°的倾角的煤层普片存在， 3231（1）回采工作面“小倾角”煤层回采实践，为煤层倾角在45°～60°的“小倾角”煤层以及煤层倾角变化较大的急倾斜煤层安全回采积累了宝贵意见。

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