浅谈柔性掩护支架采煤法在急倾斜煤层中的优势

杨建海

（冀中能源张矿集团怀来矿业有限公司，河北张家口 075431）

浅谈柔性掩护支架采煤法在急倾斜煤层中的优势

杨建海

（冀中能源张矿集团怀来矿业有限公司，河北张家口 075431）

冀中能源张矿集团怀来矿业有限公司为适应煤炭行业发展需求，认真探索适合于本矿煤层特点的采煤方法，2014年开始对该矿的采煤方法进行改革。经过认真分析，结合本矿急倾斜煤层地质特点及柔性掩护支架使用条件，选用ZRY 27/35L型柔性掩护支架支护爆破方式落煤的采煤工艺，将南西四区22煤层650工作面做为柔性掩护支架采煤方法试点面。实践证明，与老采煤法相比，该采煤法具有生产系统简单、安全系数高、通风可靠等优点，具有很高的使用价值。

急倾斜煤层；伪倾斜；柔性掩护支架；回采工艺

冀中能源张矿集团怀来矿业有限公司为适应煤炭行业发展需求，提升企业综合效益，解决采煤方法瓶颈问题，认真探索适合于本矿煤层特点的采煤方法，2014年开始对该矿的采煤方法进行改革。

经过认真分析，仔细研究，多地参观学习，结合本矿煤层倾角大（50°~76°）、发火期长（22个月）不易自燃的特点及柔性掩护支架使用条件，选用ZRY 27/35L型柔性掩护支架支护爆破方式落煤的采煤工艺，将南西四区22煤层650工作面做为柔性掩护支架采煤方法试点面。

经过两个多月的参观、学习、准备，于2014年3月1日开始安装第一个柔采工作面，3月31日安装结束，共安装支架126架，5月4日开始进行试采，7月20日本工作面采煤结束，推进长度100m，产煤7 196t。2014年8月21日开始安装第二个柔采工作面，随着技术越来越成熟，到2016年底，已推进到第七个柔采工作面，且有两个柔采工作面同时生产。

1 矿井基本概况

1）怀来矿业有限公司隶属于冀中能源张家口矿业集团有限公司，现有职工1 200多人，于1958年9月建井，1965年正式投产，核定矿井生产能力为30万t/a，现有储量114.43万t。2）矿井采用斜井多水平石门开拓，两冀对角式通风方式。3）矿井排水系统完善，水文地质类型简单，正常涌水量为15.94m3/h，最大涌水量为21.17m3/h。

4）矿井通风为两翼对角抽出式通风，矿井绝对瓦斯涌出量为2.63m3/min，相对瓦斯涌出量为4.46m3/t，属瓦斯矿井，煤层自燃倾向为Ⅲ类。

5）矿井已建立健全监测监控系统、压风自救系统、供水施救系统、通信联络系统、人员定位系统和紧急避险六大系统。

2 原采用的采煤工艺

该矿建井60多年以来，倾角50°以上煤层一直采用传统的垛眼上山、巷柱式采煤方法。该采煤法突出的特点是：采空区扩散通风，不能形成完整的通风系统；巷道掘进量大；回收率低，有的采区不足40%；回采时顶板事故高，自建井以来发生的事故大部分是顶板事故；万吨掘进率高，万吨掘进率平均450m，而且这种采煤工艺是目前被国家禁止、淘汰的落后工艺。

3 柔性掩护支架采煤工艺

3.1 支架特点

①支架结构简单，体积小，质量轻；②支架间可采用双铰连接板，也可采用链条、支撑板连接方式；③支架为箱体结构，架间隙小，掩护面积达95%以上；④支架主要靠采空区矸石的推挤和支架本身重力实现移动，无需动力，从而节约了能源，降低成本。

3.2 工作面巷道布置

该采面包括650区段运输顺槽、670区段回风顺槽、工作面切眼、通风行人眼、溜煤眼。该工作面区段运输顺槽、回风顺槽均沿煤层顶板布置，区段运输顺槽、回风顺槽通过工作面切眼、运煤平巷、溜煤小眼及通风行人眼连接。区段运输顺槽沿顶向上掘进溜煤小眼及通风行人眼，眼距中至中5m，斜长6m。

3.3 工作面通风

矿井采用两翼对角通风，主扇为两台4-72-11NO16离心式通风机，工作面全风压通风。

3.4 工作面支护

工作面采用北京诚田恒业煤矿设备有限公司设计的ZRY27/35L柔掩液压支架。两巷超前支护采用DW22型单体支柱配1.2m铰接顶梁正悬臂支护，双排支护。

3.5 工作面劳动组织

伪倾斜柔性掩护支架采煤法、17型、30型刮板运输机运煤、全部垮落法管理顶板，每班配备12名（打眼工2名，扒煤工2名，放煤工1名，瓦斯员1名，放炮工1名，班组长1名，拆架、装架工4名。）

3.6 工作面工艺流程

工作面安全确认→两巷超前处理（保证不少于20m）→用皮带掩盖爆破前后15米范围内阀组、液压千斤顶等易损件→卸载放炮地点液压支柱→撤塑料溜槽→打眼爆破→扒煤，铺设塑料溜槽→落架→打设液压支柱→下端头拆、运支架→回风巷安架。

4 柔性掩护支架采煤法的优势

实践证明，柔性掩护支架是一种适合于该矿地质条件的新型采煤工艺，与原采煤工艺比，这种新型采煤工艺优势主要有以下几点：①煤炭回收率达到93%以上，比原煤炭回收率提高了70%；②万吨掘进率145m，比原万吨掘进率降低82%；③减少了维修换巷工程量，万吨减少109.5m；④减少了替换工字钢工程量，万吨减少111.14m；⑤坑木消耗降低了，坑木消耗16m3/万t，坑木消耗比原采煤方法降低70%；⑥工作面单产能力和直接工效比原采煤法分别提高了50%。

5 成功经验

①培养了一支过硬的职工队伍；②较熟练地掌握了支架的安装、拆卸、调整支架等工作；③初步掌握了柔采工作面过断层、过旧巷、过立眼注意事项和采取的安全技术措施；④能够解决煤层倾角在40°-80°变化中支架的安装和调整。；⑤能够解决煤层顶板凹凸变化支架的调整；⑥能够处理煤层顶板破碎导向梁处漏矸问题；⑦能够熟练的调整柔采工作面的伪斜坡度；⑧对爆破工作积累了一定的经验；⑨工作面的长度由原来的20-25m，提高到30-35m，第三个面准备增加到50m，第四个面增加到80m；⑩柔采工作面的产能由原来的120t/d提高到现在的180t，生产效率不断提高。

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

杨建海（1967—），男，河北清苑人，主要从事采煤技术改革工作。