掩護支架採煤法

掩護支架採煤法是指在急傾斜煤層的回 采工作面安裝一種特殊支架（一般由鋼樑和木料構成），把採空區與工作空間隔開，工人在支架掩護下進行回採。長期以來，中國使用平板型掩護支架採煤法。在迴風平巷內預先擴巷並安裝一個掩護支架。采落的煤經溜煤眼自溜到運輸平巷，最後拆除支架。在掩護支架採煤法的基礎上發展了傾斜柔性金屬掩護支架採煤法。詳細介紹了掩護支架採煤法的概念、優點、採煤操作規程、工作遇到的問題以及該理論的發展等。

基本介紹

• 中文名：掩護支架採煤法
• 外文名：Shield support mining method
• 關鍵：特殊支架
• 國內常用：平板型掩護支架採煤法
• 領域：能源
• 學科：礦業、機械

簡介

概述

在區段內，沿走向劃分成20～30m的條帶，在每個條帶內掘進4條相距6m的溜煤眼，將區段運輸平巷和迴風平巷貫通。在迴風平巷內預先擴巷並安裝一個長 24m、寬比煤層厚度小0.5m以內的掩護支架。采落的煤經溜煤眼自溜到運輸平巷，隨著回採，掩護支架靠自重和上部垮落岩石的推力，沿傾斜自動向下移動，直到采完全部條帶為止。最後拆除支架。

主要優點

消除了回採過程中架設支架的繁重勞動,坑木消耗少。但巷道掘進的工程量大，煤塵大,勞動條件差。近年來為擴大本法的使用範圍，有的礦井對支架結構作了許多改進:如用於開採1.3～1.5m煤層的八字形鋼樑；用於開採3.5m以上厚煤層的組合梁以及在傾角45°～65°，煤厚4m左右的條件下試驗了“ㄑ”型掩護支架和帶腿的“ㄑ”型掩護支架等，均取得了一定的效果。

操作規程

鋪架

首先做好鋪架前的準備工作，確保鋪架巷道20米範圍內，支架完好並扛好箱。將裝架點的余煤、余矸等雜物清理乾淨。

鋪架前先將二根鋼絲繩（每根鋼絲繩長30m）擺在巷道內並折回，首尾繩頭之間須錯開即每兩繩頭錯開3~5m，並在兩鋼絲繩索交叉處用繩卡卡緊。
鋪架時，架子緊靠頂板鋪設，並用1.2m的頂柱一米一根將架子上肢撐住，平巷中確保鋪架高度為1.0m，鈄巷中確保鋪困高度0.8m,鋪架時所有的繩索卡必須卡牢，螺絲必須擰緊。

在鋪架過程中鋼絲繩兩根接頭處要用4個以上繩卡卡緊，同時注意兩鋼絲繩交接長度不小於5米。加強鋪架質量管理，架子必須密鋪，嚴禁出現二根以上的斷腳架子，並將大小卡子卡緊。在迴風平巷鋪架要保證工作面初落時鋪架長度不小於20m。鋪架過程中要在巷頂打眼放炮打墊層煤，並保證墊層厚度不小於2m，鋪架超前放墊層不小於5m。放墊層煤放炮時要將工作面所有作業人員撤至放炮地點以外，並派專人到架子工作面另一個出口放警戒。

打眼放炮

掩護支架工作面採用電煤鑽打眼，炮眼布置一般採用雙排三花眼。眼深一般為1.0m，眼距0.8~1.0m，排距0.5m，每個眼一般裝2節藥，炮眼採用全串聯方式，採用反向爆破。

工作面分段採煤，可以分段同時打眼。掩護支架工作面每段用電煤鑽打眼時，先將電煤鑽和電纜從下往上拖到工作面當頭，再從上往下先將工作面的余煤清乾淨至硬底，清一塊槽子拆一塊槽子，槽子靠頂板堆放整齊、放穩，同時在清好的地方可用電煤鑽進行打眼，邊打眼邊裝藥，打眼裝藥不能平行作業，必須用炮泥封孔，封孔長度0.6m，裝藥但不能聯線，待炮眼全部打好後方可聯線。總之，每一段至少3人平行作業，一人清煤拆槽子，放炮員專職裝藥聯線，整個程式都是自上而下進行。

放炮時由於分段採煤工作面交岔口較多，同時必須由班組長派人到各警戒點專人布置警戒，放炮後由班組長親自撤警戒後方能進入工作面。放炮前必須先檢查工作面迴風瓦斯，只有在瓦斯不超限的情況下才能放炮。放炮地點必須設在進風巷溜子道中距工作面不少於70m處。放炮後，必須先檢查工作面的情況，發現瞎炮必須及時處理。處理瞎炮時，用電煤鑽在該眼0.6m處平行打一個眼，然後裝藥放炮將瞎炮崩掉。

落架調架

工作面打眼放炮後就要落架、調架了，落實調架是在工作面出煤的過程中進行的。

工作面放炮後，自下而上開始鋪設溜槽，邊鋪槽子邊出煤，同時在出完煤的地方靠頂板處每1m打一根頂柱，一方面確保工作面作業空間有1.2m2，一方面讓架子下肢先下放，
便於落架，防止架子擱底板壁。

由於工作面分段採煤，因此上一段落要超前下一段1m。在落架、調架過程中，應使支架與采面偽斜坡度保持一致（25~30°），不應有起伏。各分流斜坡與工作面的交岔口下口要扛箱加固好，保證20m超前支護，並且要穿假梁背好頂，避免交岔口三角煤柱因垮落而造成各段工作面形成大台階（一般台階高度不大於1m），交岔口上口要打頂柱，保證架子的穩定性和減少鋼絲繩張力，並確保上、下出口足夠斷面。
工作面出煤過程中架子下面嚴禁行人，如要上、下人員，應打好招呼，停止出煤。落架、調架過程中嚴禁掏架子頂上的墊層煤。正常架采落架過程中，在掩護支架工作面尾子下的3個小眼下面的溜子道前後20m必須全部扛箱加固好進行超前支護。

收尾

當工作面推進到停采線時，工作面回採就進入了收尾階段。

採用高小眼收尾時，首先在溜子道預尾位置掘一組（2條）上山與迴風平巷聯通，然後將架子沿著小眼逐步下落成水平直到溜子道棚頂上2m處，預留2m護巷煤柱。收尾過程中要確保通風人行眼完好，收尾過程中兩個小眼嚴禁同時出煤，以免堵死迴風。收尾過程中要嚴格要求控制起爆藥量，防止造成架子堵塞而系統不暢通。收尾落架過程中嚴禁掘煤和掏架子頂上的墊層煤。

採用斜巷收尾時首先在預定收尾點掘一條與架子工作面同一偽斜走向的斜巷與迴風平巷聯通，該斜巷全部要扛箱加固好並背嚴幫頂。當掩護支架工作面推進至與該當斜巷法線距離還有6m時即停止採煤，然後在該斜巷中從下往上每隔6m掘一聯絡巷與架子工作面聯通，然後再將掩護從下往上逐架拆除，聯絡巷掘進超前拆架。在拆架工作面出現盲巷時採用壓風管進行通風，防止瓦斯積聚。工作面所拆架子通過聯絡巷、斜巷運到溜子道以備下一個工作面接替用。

拆架

在工作面尾子水平段和收尾階段都必須進行拆架工作。拆架時必須先將工作面的余煤出乾淨並補齊頂柱，保持架子下面不少於1.2m2的斷面。拆架過程中必須將鋼絲繩排放整齊，嚴禁埋鋼絲繩現象發生，同時必須將所拆出的大小卡子、鋼絲繩及繩卡全部回收。拆收尾架子時必須確保有兩個安全出口。

相關資料

問題處理

掩護支架工作面所遇到的特殊問題主要有：遇斷層、煤層厚度變化、過小眼、聯巷、老巷、工作面出現斷繩現象、水害問題、串矸問題、支架掛頂、啃底、懸空等問題。

支架扭斜

支架下放時產生扭斜是因為經過多次放架，鋼繩受力而被拉伸，連線鋼樑的螺絲、繩卡鬆動，沒有及時檢查擰緊，至使架子向偽斜面下滑集中或拉稀，因此必須加強支架安裝質量，施工單位必須派人對支架上的螺絲、繩卡定期檢查，發現鬆動及時擰緊。

套用實例

偽傾斜柔性掩護支架採煤法具有以下優點：工藝簡單；勞動強度低；工人在掩護支架下工作比較安全；材料消耗少；與水平分層採煤法相比，巷道掘進量可減少60～70%，工作面月產量提高46%。但由於支架結構還不完善，煤層厚度和傾角有變化時開採困難。本法的適用條件是：煤層賦存穩定,傾角大於60°，煤層厚度1.8～8.0m。中國開灤、淮南、通化等礦區，廣泛使用本法。

理論發展

70年代，中國淮南礦務局創造了偽傾斜柔性金屬掩護支架採煤法。在距採區邊界5m處掘兩條上山眼，貫通平巷後，在迴風平巷中擴巷並安裝掩護支架。安裝工作進行15m後,逐步調斜掩護支架，使其與水平面成25°～30°，然後在掩護支架下進行正常回採。隨著工作面沿走向推進，要不斷接長迴風平巷中的掩護支架，同時在工作面下端的順槽內拆除支架。採下的煤沿工作面鋪設的搪瓷溜槽經溜煤眼溜到運輸平巷。掩護支架下可用風鎬或爆破法落煤。支架隨著出煤而逐漸下降，生產時應注意調正支架，使之處於正常位置。