淺談柔性掩護支架采煤法在急傾斜煤層中的優(yōu)勢

楊建海

（冀中能源張礦集團懷來礦業(yè)有限公司，河北張家口 075431）

淺談柔性掩護支架采煤法在急傾斜煤層中的優(yōu)勢

楊建海

（冀中能源張礦集團懷來礦業(yè)有限公司，河北張家口 075431）

冀中能源張礦集團懷來礦業(yè)有限公司為適應(yīng)煤炭行業(yè)發(fā)展需求，認(rèn)真探索適合于本礦煤層特點的采煤方法，2014年開始對該礦的采煤方法進(jìn)行改革。經(jīng)過認(rèn)真分析，結(jié)合本礦急傾斜煤層地質(zhì)特點及柔性掩護支架使用條件，選用ZRY 27/35L型柔性掩護支架支護爆破方式落煤的采煤工藝，將南西四區(qū)22煤層650工作面做為柔性掩護支架采煤方法試點面。實踐證明，與老采煤法相比，該采煤法具有生產(chǎn)系統(tǒng)簡單、安全系數(shù)高、通風(fēng)可靠等優(yōu)點，具有很高的使用價值。

急傾斜煤層；偽傾斜；柔性掩護支架；回采工藝

冀中能源張礦集團懷來礦業(yè)有限公司為適應(yīng)煤炭行業(yè)發(fā)展需求，提升企業(yè)綜合效益，解決采煤方法瓶頸問題，認(rèn)真探索適合于本礦煤層特點的采煤方法，2014年開始對該礦的采煤方法進(jìn)行改革。

經(jīng)過認(rèn)真分析，仔細(xì)研究，多地參觀學(xué)習(xí)，結(jié)合本礦煤層傾角大（50°~76°）、發(fā)火期長（22個月）不易自燃的特點及柔性掩護支架使用條件，選用ZRY 27/35L型柔性掩護支架支護爆破方式落煤的采煤工藝，將南西四區(qū)22煤層650工作面做為柔性掩護支架采煤方法試點面。

經(jīng)過兩個多月的參觀、學(xué)習(xí)、準(zhǔn)備，于2014年3月1日開始安裝第一個柔采工作面，3月31日安裝結(jié)束，共安裝支架126架，5月4日開始進(jìn)行試采，7月20日本工作面采煤結(jié)束，推進(jìn)長度100m，產(chǎn)煤7 196t。2014年8月21日開始安裝第二個柔采工作面，隨著技術(shù)越來越成熟，到2016年底，已推進(jìn)到第七個柔采工作面，且有兩個柔采工作面同時生產(chǎn)。

1 礦井基本概況

1）懷來礦業(yè)有限公司隸屬于冀中能源張家口礦業(yè)集團有限公司，現(xiàn)有職工1 200多人，于1958年9月建井，1965年正式投產(chǎn)，核定礦井生產(chǎn)能力為30萬t/a，現(xiàn)有儲量114.43萬t。2）礦井采用斜井多水平石門開拓，兩冀對角式通風(fēng)方式。3）礦井排水系統(tǒng)完善，水文地質(zhì)類型簡單，正常涌水量為15.94m3/h，最大涌水量為21.17m3/h。

4）礦井通風(fēng)為兩翼對角抽出式通風(fēng)，礦井絕對瓦斯涌出量為2.63m3/min，相對瓦斯涌出量為4.46m3/t，屬瓦斯礦井，煤層自燃傾向為Ⅲ類。

5）礦井已建立健全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)和緊急避險六大系統(tǒng)。

2 原采用的采煤工藝

該礦建井60多年以來，傾角50°以上煤層一直采用傳統(tǒng)的垛眼上山、巷柱式采煤方法。該采煤法突出的特點是：采空區(qū)擴散通風(fēng)，不能形成完整的通風(fēng)系統(tǒng)；巷道掘進(jìn)量大；回收率低，有的采區(qū)不足40%；回采時頂板事故高，自建井以來發(fā)生的事故大部分是頂板事故；萬噸掘進(jìn)率高，萬噸掘進(jìn)率平均450m，而且這種采煤工藝是目前被國家禁止、淘汰的落后工藝。

3 柔性掩護支架采煤工藝

3.1 支架特點

①支架結(jié)構(gòu)簡單，體積小，質(zhì)量輕；②支架間可采用雙鉸連接板，也可采用鏈條、支撐板連接方式；③支架為箱體結(jié)構(gòu)，架間隙小，掩護面積達(dá)95%以上；④支架主要靠采空區(qū)矸石的推擠和支架本身重力實現(xiàn)移動，無需動力，從而節(jié)約了能源，降低成本。

3.2 工作面巷道布置

該采面包括650區(qū)段運輸順槽、670區(qū)段回風(fēng)順槽、工作面切眼、通風(fēng)行人眼、溜煤眼。該工作面區(qū)段運輸順槽、回風(fēng)順槽均沿煤層頂板布置，區(qū)段運輸順槽、回風(fēng)順槽通過工作面切眼、運煤平巷、溜煤小眼及通風(fēng)行人眼連接。區(qū)段運輸順槽沿頂向上掘進(jìn)溜煤小眼及通風(fēng)行人眼，眼距中至中5m，斜長6m。

3.3 工作面通風(fēng)

礦井采用兩翼對角通風(fēng)，主扇為兩臺4-72-11NO16離心式通風(fēng)機，工作面全風(fēng)壓通風(fēng)。

3.4 工作面支護

工作面采用北京誠田恒業(yè)煤礦設(shè)備有限公司設(shè)計的ZRY27/35L柔掩液壓支架。兩巷超前支護采用DW22型單體支柱配1.2m鉸接頂梁正懸臂支護，雙排支護。

3.5 工作面勞動組織

偽傾斜柔性掩護支架采煤法、17型、30型刮板運輸機運煤、全部垮落法管理頂板，每班配備12名（打眼工2名，扒煤工2名，放煤工1名，瓦斯員1名，放炮工1名，班組長1名，拆架、裝架工4名。）

3.6 工作面工藝流程

工作面安全確認(rèn)→兩巷超前處理（保證不少于20m）→用皮帶掩蓋爆破前后15米范圍內(nèi)閥組、液壓千斤頂?shù)纫讚p件→卸載放炮地點液壓支柱→撤塑料溜槽→打眼爆破→扒煤，鋪設(shè)塑料溜槽→落架→打設(shè)液壓支柱→下端頭拆、運支架→回風(fēng)巷安架。

4 柔性掩護支架采煤法的優(yōu)勢

實踐證明，柔性掩護支架是一種適合于該礦地質(zhì)條件的新型采煤工藝，與原采煤工藝比，這種新型采煤工藝優(yōu)勢主要有以下幾點：①煤炭回收率達(dá)到93%以上，比原煤炭回收率提高了70%；②萬噸掘進(jìn)率145m，比原萬噸掘進(jìn)率降低82%；③減少了維修換巷工程量，萬噸減少109.5m；④減少了替換工字鋼工程量，萬噸減少111.14m；⑤坑木消耗降低了，坑木消耗16m3/萬t，坑木消耗比原采煤方法降低70%；⑥工作面單產(chǎn)能力和直接工效比原采煤法分別提高了50%。

5 成功經(jīng)驗

①培養(yǎng)了一支過硬的職工隊伍；②較熟練地掌握了支架的安裝、拆卸、調(diào)整支架等工作；③初步掌握了柔采工作面過斷層、過舊巷、過立眼注意事項和采取的安全技術(shù)措施；④能夠解決煤層傾角在40°-80°變化中支架的安裝和調(diào)整。；⑤能夠解決煤層頂板凹凸變化支架的調(diào)整；⑥能夠處理煤層頂板破碎導(dǎo)向梁處漏矸問題；⑦能夠熟練的調(diào)整柔采工作面的偽斜坡度；⑧對爆破工作積累了一定的經(jīng)驗；⑨工作面的長度由原來的20-25m，提高到30-35m，第三個面準(zhǔn)備增加到50m，第四個面增加到80m；⑩柔采工作面的產(chǎn)能由原來的120t/d提高到現(xiàn)在的180t，生產(chǎn)效率不斷提高。

Discussion on Advantages of Flexible Shield Mining Method in Steeply Inclined Coal Seam

Yang Jian-hai

In order to meet the development needs of the coal industry，Jizhong Energy Mining Group Huailai Mining Co.，Ltd. has carefully explored the coal mining method which is suitable for the characteristics of the coal seam.In 2014，the mining method of the mine has been reformed.After careful analysis，combined with the geological characteristics of the steep coal seam in the mine and the conditions of fl exible cover support，the ZRY 27/35L fl exible shield support was used to support the blasting coal mining process. Flexible screening support method for coal mining.Practice has proved that the coal mining method compared with the old mining，with a simple production system，high safety factor，reliable ventilation，etc.，has a high value.

steep coal seam；pseudo-tilt；f l exible shield；recovery technology

TD823.213

B

1003–6490（2017）03–0173–02

2017–03–07

楊建海（1967—），男，河北清苑人，主要從事采煤技術(shù)改革工作。