淺談柔性掩護支架采煤法在急傾斜煤層中的優勢

楊建海

（冀中能源張礦集團懷來礦業有限公司，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勢

楊建海

（冀中能源張礦集團懷來礦業有限公司，河北張家口 075431）

冀中能源張礦集團懷來礦業有限公司為適應煤炭行業發展需求，認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行改革。經過認真分析，結合本礦急傾斜煤層地質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，該采煤法具有生產系統簡單、安全系數高、通風可靠等優點，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有限公司為適應煤炭行業發展需求，提升企業綜合效益，解決采煤方法瓶頸問題，認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行改革。

經過認真分析，仔細研究，多地參觀學習，結合本礦煤層傾角大（50°~76°）、發火期長（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22煤層650工作面做為柔性掩護支架采煤方法試點面。

經過兩個多月的參觀、學習、準備，于2014年3月1日開始安裝第一個柔采工作面，3月31日安裝結束，共安裝支架126架，5月4日開始進行試采，7月20日本工作面采煤結束，推進長度100m，產煤7 196t。2014年8月21日開始安裝第二個柔采工作面，隨著技術越來越成熟，到2016年底，已推進到第七個柔采工作面，且有兩個柔采工作面同時生產。

1 礦井基本概況

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

4）礦井通風為兩翼對角抽出式通風，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）礦井已建立健全監測監控系統、壓風自救系統、供水施救系統、通信聯絡系統、人員定位系統和緊急避險六大系統。

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：采空區擴散通風，不能形成完整的通風系統；巷道掘進量大；回收率低，有的采區不足40%；回采時頂板事故高，自建井以來發生的事故大部分是頂板事故；萬噸掘進率高，萬噸掘進率平均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支架結構簡單，體積小，質量輕；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支架為箱體結構，架間隙小，掩護面積達95%以上；④支架主要靠采空區矸石的推擠和支架本身重力實現移動，無需動力，從而節約了能源，降低成本。

3.2 工作面巷道布置

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

3.3 工作面通風

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

3.4 工作面支護

工作面采用北京誠田恒業煤礦設備有限公司設計的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→兩巷超前處理（保證不少于20m）→用皮帶掩蓋爆破前后15米范圍內閥組、液壓千斤頂等易損件→卸載放炮地點液壓支柱→撤塑料溜槽→打眼爆破→扒煤，鋪設塑料溜槽→落架→打設液壓支柱→下端頭拆、運支架→回風巷安架。

4 柔性掩護支架采煤法的優勢

實踐證明，柔性掩護支架是一種適合于該礦地質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勢主要有以下幾點：①煤炭回收率達到93%以上，比原煤炭回收率提高了70%；②萬噸掘進率145m，比原萬噸掘進率降低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工作面單產能力和直接工效比原采煤法分別提高了50%。

5 成功經驗

①培養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措施；④能夠解決煤層傾角在40°-80°變化中支架的安裝和調整。；⑤能夠解決煤層頂板凹凸變化支架的調整；⑥能夠處理煤層頂板破碎導向梁處漏矸問題；⑦能夠熟練的調整柔采工作面的偽斜坡度；⑧對爆破工作積累了一定的經驗；⑨工作面的長度由原來的20-25m，提高到30-35m，第三個面準備增加到50m，第四個面增加到80m；⑩柔采工作面的產能由原來的120t/d提高到現在的180t，生產效率不斷提高。

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，主要從事采煤技術改革工作。