可伸缩式柔性掩护支架
在极薄煤层（0.75m）软底工作面的实践应用
张伟林1 谢金洪2
摘 要：川煤集团达竹公司金刚煤矿W2112工作面煤层属于急倾斜极薄煤层软底工作面，工作面煤层厚度为0.75～0.84m，倾角为60°，底板松软，易插底、滑底。在分析现有采煤方法的基础上，通过对俯伪斜柔性掩护支架的重新设计，成功的使用柔性掩护支架采煤法对工作面进行了回采。此法安全可靠，经济、社会效益显著，对类似条件的采煤工作面的安全生产具有重要意义。 关键词： 极薄煤层 软底工作面 实践应用
可伸缩式柔性掩护支架
近年来，随着煤炭需求的逐步扩大和煤炭资源的减少，煤炭开采的重要课题研究开始向赋存条件较差的煤层转移，一是有利于提高煤炭资源的回收率，二是有利于延长矿井的服务年限。虽然我国煤炭资源丰富，但赋存条件变化太大，特别是在西南地区，煤层倾角大，煤层薄为其主要特点。俯伪斜柔性掩护支架采煤法为这一煤层的主要采煤方法，但国内急倾斜煤层采用柔性掩护支架采煤法采高一般在1.3m～1.8m，金刚煤矿利用可伸缩柔性掩护支架有较大空间的优势，在W2112工作面采高只有0.75～0.84m的条件下成功实践了急倾斜极薄煤层柔性掩护支架采煤法。 1 工作面概况
金刚井田处于华蓥山山脉北段，煤层坡度从南向北逐渐变大，且
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东翼大于西翼。W2112工作面位于东南211采区，工作面煤层中等稳定，厚度平均为0.75～0.84m；倾角最大65°，最小55°，平均倾角：60°。工作面顶、底板均由深灰色泥岩夹煤线构成，直接顶及伪顶厚度为2.76m，直接底厚度为1.15m，直接底下为内连煤层。顶板工作面斜长110m，走向长520m。风、机巷均采用锚网支护。工作面无大的地质构造，无淋水，对生产不构成影响。 2俯伪斜柔性掩护支架采煤法的基本原理和优越性 2.1俯伪斜柔性掩护支架采煤法的基本原理
在急斜煤层中，沿伪倾斜布置采煤工作面，用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开，沿走向推进的采煤方法称之为俯伪斜柔性掩护支架采煤法。柔性掩护支架单体为矿用工字钢加工而成，有 “7字型”，“八字形”，“平板形”，“单腿支撑式”，现在发展到“四边形”，在工作面安装时采用钢丝绳把独立的工字钢支架连接成整体，从而达到柔性的目的。柔性掩护支架在安装时为俯伪斜（即从工作面风巷向机巷俯伪斜），由于受自身重力及采空区矸石重力作用，柔性掩护支架始终处于向下滑落的状态，同时，由于顶梁和底座受前方煤壁支撑，当爆破落煤后，空出的一段顶底板就是柔性掩护支架向下滑落的距离，当到达煤壁时，柔性掩护支架重新受前方煤壁支撑而稳定。工作面就这样周而复始重复落煤与走架，实现急倾斜煤层的开采。 2.2俯伪斜柔性掩护支架采煤法的优越性
俯伪斜柔性掩护支架采煤法是我国总结出来开采急倾斜采煤工作面较好的采煤法，它已成为我国开采急倾斜煤层的一种主要方法，
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已取得了成熟的经验，具有如下优点：
1）俯伪斜柔性掩护支架采煤法具有支护顶板面积小，不易发生冒顶事故。
2）封闭采空区良好，不易发生串矸伤人事故。 3）支架连接整体，不易发生倒架事故。 4）受顶板压力较小，不易发生支柱插底。
5）工作面俯伪斜布置底板暴露少，同时受煤壁支撑，不易发生底板滑底。
6）没有回柱工序，走架基本上自行走架，职工劳动强度低。 以上优点，刚好能解决单体液压支柱支护顶板，俯伪斜走向分段密集采煤法开采W2112工作面的缺点，因此，采用俯伪斜柔性掩护支架采煤法是十分必要的。
3 W2112工作面柔性掩护支架的选型 3.1柔性掩护支架的作业空间确定
采用柔性掩护支架采煤法开采的工作面作业空间较小，特别是在极薄煤层中，右图为本地区常见的固定式柔性掩护支架，该支架高为1.38m，有效作业高度为1.25m，内空为0.54m。 其支架内作业断面积约为1.25m×0.54m=0.675㎡。
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四边形柔性掩护支架平面图38047054070035012501380
急倾斜薄煤层软底工作面柔性掩护支架的运用1
