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浅论平板型柔性掩护式支架采煤法 在急倾斜中厚煤层中的推广 作者：蔡文 关键词 平板型柔性掩护式支架； 急倾斜中厚煤层中推广 摘要：平板型柔性掩护式支架一般适应于煤层厚度在2.0米以上的中厚急倾斜煤层中开采，通过对地槽沟留设形式的改变及支护形式的加强在一定范围内可推广于煤层厚度在1.5~2.0米急倾斜煤层中开采，对提高工作面单产，改善安全状况，节约成本有明显效果。 前言： 平板型柔性掩护式支架采煤法于上世纪60年代中期产生于我国淮南矿区，在急倾斜中厚煤层中开采，此采煤方法主要适应于煤层厚度在2.0米以上，煤层厚度沿走向变化不大，采区内地质构造简单的中厚煤层中开采。此采煤方法于70年代初期在谭家山矿区一工区引进，并得到推广，经过实践证明是一种比较科学的采煤方法，其主要优点在于工作面单产高；顶板易于管理，安全系数大；坑木消耗少；劳动强度低。 90年代末，谭家山矿区三工区经湖南省煤炭工业局批准，省煤炭工业设计院设计，井型由原来的3万吨/年改扩为9万吨/年，改扩建工作于2000年年底竣工。由于受井田范围内煤层赋存条件的限制，一直沿用水平分层（顶梁式、巷道式）采煤法开采，工作面单产70吨/日左右；万吨坑耗高达400吨；职工劳动强度大。以至改扩建工程竣工二年以后矿井年产量仍无法达到设计井型，企业效益无法得到提升，鉴于此，2003年7月公司和矿决定在三井田范围内12煤层中进行平板型柔性掩护式支架推广实验。 一、井田内12煤层赋存地质情况对比 谭家山矿区含煤地层为上二迭统龙潭组中段下部，由上至下共12个煤层，其中7、10、12煤层为可采和局部可采煤层，其余为不可采煤层或煤线。矿区范围内主采煤层12煤层顶、底板赋存状况基本一致，顶板、伪顶为致密的黑色页岩，夹菱铁矿结核，主要成分为粘土，随采随落，直接顶为中粒砂岩，抗压强度不大，厚度10~20米，平均厚度10.8米，属一级顶板；底板一般为浅灰、紫红色粘土岩，极薄，其下为茅口灰岩。煤层倾角52°~72°。不同之处在于一井田范围内12煤层厚度一般在2.0~3.0米之间，煤层沿走向变化不大，采区内小构造少，而三井田范围内12煤层存在厚度只有1.5~2.0米；煤层沿走向变化大，采区内有一定的小构造，以及三井田范围内12煤层煤层硬度系数（f＜3）大于一井田范围内12煤层煤层硬度系数（f＜2）等特点。附：三井田-500西九石门12煤层特征 三井田-500西九石门12煤层特征 煤层特征 名称 煤种牌号 厚度（米） 倾角 容重（t/m3） 12煤 JM 1.6~1.8 68° 1.36 文字描述：黑色、半亮型、较坚硬 二、技术论证 通过对二个井田范围内12煤层的赋存地质条件的分析比较，公司和矿生产技术部门认为在三井田范围内12煤层推广平板型柔性掩护式支架采煤法，掩护式支架的支撑性能上是不存在问题的，关键在于煤层变薄，设置地糟沟如何留设地糟沟两侧保护煤壁以及受煤层走向方向的变化及采区内小构造的影响如何维持架内平衡及整个工作面的稳定问题。正常煤层厚度情况下（如图一），地糟沟靠底板一侧一般留设0.5米厚的保护煤壁，顶板一侧留足0.7米以上的保护煤壁来维持架内的稳定和平衡。针对三井田煤层厚度不够，但煤层硬度系数相对较大，底板为茅口灰岩等特点，我们先后采用了（如图二）减小底板保护煤壁的留设和取消底板保护煤壁的留设，改用点柱支护来保证架内稳定和平衡。 图一 图二 2003年8月，根据技术论证的结果，我矿在-500水平西九石门12煤中进行了平板型柔性掩护式支架的推广实验。该采区特征为：走向长度90米，煤层厚度1.6~1.8米；局部地点存在底鼓，变化量在0.2~0.3米之间（附采区巷道布置图）。为了确保实验成功，我们在制定各项操作规程的同时，还制定了一些措施：1、对煤层变薄地段采用桎木捆改短；2、控制循环厚度，一次开门天眼内拆盘树高度以不超过4盘即0.8米为界，架子开门必须采用手镐或斧子拆盘树，严禁用放炮方式去崩，以免因拆盘树过多而把天眼打成漏斗形，无法对架子进行点柱支护，而造成架子失去平衡；3、坚持平衡落架，横向高差以不超过1米为限，纵向架子倾角以不超过30°为界；4、及时解决架子因底鼓和顶凸造成的卡架现象，使架子恢复正常状态；5、坚持一米一点柱，点柱支正有力，保持架子受力均衡。通过严格这些措施和规定，2003年8月-500西九石门掩护支架实验获得成功，之后，采用上述办法我们又在其他石门和工作面进行推广，均取得成功。 三、安全、效益比较 通过一年多来，我矿对平板型柔性掩护式支架采煤法的推广，我矿安全效益得到了全面改观，全矿出现了三个提高，一是原煤产量提高，过去我们一直认为三井田范围内地形条件复杂，生产条件差，新的采煤方法难以推广，很难实现矿井年度生产能力，更无法问津超产计划，但由于大力推广平板型柔性掩护式支架