平板型掩护支架

单根钢梁平板型掩护支架的主要规格（架宽）有：2.2m、2.4m、2.6m、2.8m、3.0m、3.2m六种。钢梁用11号矿（用）工（字）钢，梁间距200-300mm，钢梁下用2-3根∅ 22-32.5mm的旧钢丝绳，以上二者通过六角螺栓和小垫板连接成一个柔性整体。

单根钢梁平板型掩护支架一般在运输平巷上方的区段煤柱上拆除，拆下的钢梁经溜煤小眼送到区段运输平巷。为了钢梁拆运方便，所以将单根钢梁最大长度规定为3.2m。平板型支架只能两帮同时下放，考虑到钢梁的最大长度，单根钢梁平板型掩护支架的最适用的条件是厚度2.4-3.6m，倾角60°以上赋存比较稳定的煤层。

平板型支架虽然有加工容易、搬运方便等优点，但当煤层厚度小于2m时，支架下空间狭小，不仅架下操作不便，而且爆破后易被碎煤堵塞，风流不畅，瓦斯稀释和炮烟排除缓慢，影响安全生产、降低工时利用率。因此当煤层厚度较小时，应改用能使空间加大的非平板型掩护支架。同时在倾角较小时，也要采取便于支架下放的其他形式的支架 。

平板型掩护支架是应用最早和最广的一种掩护支架。20世纪50年代我国开始应用（沿煤层倾斜推进的）掩护支架采煤法时，平板型支架一是重量较大，二是刚性或柔性较小的。以后随着对掩护支架采煤法矿压及其显现规律的认识，支架逐步采用轻型的。伪斜柔性掩护支架采煤法试验成功以后，主要应用的是柔性的轻型平板型支架。它主要由钢梁和旧钢丝绳组成。钢梁可用矿用工字钢、旧钢轨或U形钢，现多用矿用工字钢。平板型掩护支架结构简单、加工容易、搬运方便。为了适应不同煤层厚度、架宽的要求，钢梁可一根组成，也可以由两根或多根组合而成 。

当煤层厚度大所需护架宽度大时，为了拆运方便和提高钢梁的抗弯强度，要采用组合梁。组合梁由2段或2段以上的短梁搭接或对接而成。

两段短梁搭接而成的组合梁由此组成的护架的主要规格：短梁用11号矿工钢。护架上面的钢丝绳主要用来防倒，称为背绳，可用较细的∅ 22mm旧钢丝绳，下绳用两段∅32.5m的旧钢丝绳，连接件用大垫板, 号大圆钢卡子和小圆钢卡子。搭接的钢梁构成的掩护支架其宽度有较大的灵活性：不仅在安装时宽度可调，而且在下放过程中，当煤层局部变薄时，可打点柱支撑钢梁，松动螺帽后缩小架宽。

由多段矿用工字钢构成的组合梁架宽主要规格和相应的型钢、钢丝绳参数：背绳∅22mm，其余可用∅28-43.5mm的旧钢丝绳。连接件为1号、2号大圆钢卡子，小圆钢卡子和大垫板。

组合梁也有利用夹板对接固定的，如利用这种组合梁支架开滦矿务局赵各庄煤矿在倾角75°、厚8-12m赋存稳定的煤层中，设计、应用了“双地沟”平板形伪斜柔性掩护支架采煤法，取得了良好的技术经济效果。该掩护支架宽8m，由两段长各3m，一段由长2m的三段11号矿用工字钢对接而成，每米4根钢梁，用6条∅ 25-38mm的旧钢丝绳，绳间距1m。

护架下方有两个地沟，它相当于两个独立的伪斜工作面并排对接在一起，巷道布置如同厚煤层倾斜分层联合布置。护架安装时先扩巷形成水平分层工作面，采用金属支柱和铰接顶梁支护。在煤层中间留上宽为2m的煤台，在顶、底板侧各掘一个独立的地沟。下放护架时，在两个地沟内分别打两排眼，为不破坏煤台，两地沟中的炮眼分别向顶底板偏 10°-15°，中间煤台在回采中常被压酥碎落。两地沟同时爆破，以保持支架始终垂直于煤层顶底板并有2°-3°的仰角，避免支架破坏。该法在煤层赋存稳定时能取得良好的技术经济效果 。

平板型掩护支架是应用最早和最广的一种，这里先介绍其中用单根钢梁组成的比较简单的一种。它主要由钢梁和钢丝绳组成。钢梁垂直于煤层走向放置，所以钢梁的长度比煤层厚度一般要小0.2-0.5m，以利下放。钢梁可用矿工钢、旧钢轨或’ 形钢。型钢的型号因架宽而异。

钢丝绳可用直径22-43.5m的旧钢丝绳，至少两根，具体根数视架宽而定。在钢丝绳上摆好钢梁，用螺栓和夹板把钢梁和钢丝绳连结成一个柔性整体，在钢梁间一般用撑木或荆条捆支撑以保持钢梁间距并防止钢梁倾倒。在钢梁上垂直铺设2-3层笆片或两层金属网，并用压木和钢丝把笆片或金属网固定在钢梁上，以防止采空区矸石窜入工作空间并便于钢梁和钢丝绳的回收。为便于拆装，可把钢丝绳每20-30m加工成一段，并做好封头以免松捻。钢丝绳接头处搭接长度应不小于2m，用5-6m副绳卡固定牢靠。

伪倾斜柔性掩护支架采煤法的改进方向主要是如何进步扩大使用范围和实现采煤机械化。

伪倾斜柔性掩护支架采煤法扩大使用范围

实践证明,伪倾斜柔性掩护支架采煤法有很多优点,并已在淮南矿区的急倾斜煤层中得到迅速推广。为进一步扩大该采煤法的使用范围,可从以下几个方面采取措施。1)在倾角60°以下的急倾斜煤层中使用伪倾斜柔性掩护支架采煤法时,要求有较高的操作技术水平和管理水平。因此,该采煤法在倾角60°°以下的急倾斜煤层中的应用,不如在倾角60°以上的急倾斜煤层中那那样广泛。今后,应进一步改进支架结构和下放方式,也可考虑采用单体掖压文柱来代替单腿支撑,以加强对支架的推力,从而使该采煤法在倾角60°以下的急倾斜煤层中得到更广泛的应用。2)在倾角60°以下的急倾斜煤层中,最大煤厚为5,0米。当开采倾角小于50°的更厚煤层时,可参考李咀孜煤矿的经验,试用分层开采法。3)在倾角60°以上的急倾斜煤层中,广泛使用的最小架宽为1.3米,只在部分回采工作面使用过1.1米宽的八字形掩护支架,主要应从支架结枃方面采取措施,以开采采更薄的煤层。4)在倾角60°以上的急倾斜煤层中,使用的最大架宽为7.2米,采用12号矿用工字钢后可增大到8米。但由于12号矿用工字钢的宽高都比11号矿用工字钢大,使用时必须另做圆钢卡子,非常不便,而且重量较重,因此可考虑采用提高钢材材质和截面系数比的办法。

伪倾斜柔性掩护支架采煤法实现采煤机械化

伪倾斜柔性掩护支架采煤法和倒台阶、水平分层、斜切分层等采煤法相比,工人的劳动强度大大降低,但生产方式仍比较落后,必须实现机械化。我局大通煤矿和孔集煤矿在掩护支架下机械化采煤方面都进行了一些试验,但还没有成熟经验。掩护支架工作面放炮后,由于炮烟被虚煤压住,在出煤过程中仍有相当数量的炮烟逸出,不利工人的身体健康。而且,出煤时的劳动强度仍较大,因此可考虑在伪倾斜工作面上使用扒斗机扒煤。对于较薄的软煤层,甚至可考虑用钢丝绳煤锯配合扒斗机,实现机械化采、运。高压水细射流是七十年代的一项新技术,在采矿工业中已进入破煤岩的工业性试验和应用阶段。我局谢一矿已用350公斤/厘米的连续水细射流采煤装置,在缓倾斜软煤工作面进行了采煤的初步试验,取得了一定的经验。如能在伪倾斜掩护支架下采用高压水细射流采煤,由于它的灵活性和不会有煤尘,可能比使用其他采煤机更为优越。大架子的钢丝绳多,圆钢卡子也多,拧螺帽的工作量相当大,劳动强度也大。实现机械化拧螺帽是当前迫切需要解决的一个问题。大架子的钢丝绳多,圆钢卡子也多,拧螺帽的工作量相当大,劳动强度也大。实现机械化拧螺帽是当前迫切需要解决的一个问题。

正常回采时工作面倾角25°-30°，沿煤层伪斜布置，沿走向推进。正常回采期间主要有三项工作同时进行：在区段回风平巷内不断接长掩护支架，在工作面下端不断拆除掩护支架，在工作面掩护支架下采煤。掩护支架工作面一般采用爆破落煤，所以掩护支架工作面采煤包括打眼、装药、放炮、铺溜槽出煤和调整掩护支架等工作。

工作面炮眼布置根据护架宽度和煤的软硬程度确定。一般，护架宽度不超过2m，在地沟中布置单排眼；护架宽度2-3m时，在地沟中布置双排眼。地沟眼眼深1.2-1.6m，眼距0.5-0.6m，仰角7°左右，双排眼排距0.4-0.5m。当护架宽度大于3m，顶底板侧煤又较硬时可加打刷帮眼，刷帮眼的水平位置是护架下落的终止位置，炮眼深度以不超出护架两端为限。只打地沟眼时，爆破后两帮的煤台主要由支架及其上方的矸石压垮片落。装药量不宜过大，以防崩坏架子和两帮煤台，造成架子下落失常、局部窜矸等事故。

工作面放炮落煤后，从下向上逐段铺设溜槽、人工装煤，煤沿溜槽下滑运出工作面。同时，护架在其自重和上方煤矸作用下逐渐下移，这时为保证护架正常下移，应安排专人调架：及时处理地沟两帮未崩掉的煤，对崩落过多造成护架悬空的地方打点柱支撑，使护架沿工作面倾角均匀一致，并使护架钢梁相对煤层顶底板法线有3°-5°的仰角。放炮可分工作面全长一次爆破和工作面由下而上分段爆破两种。工作面分段爆破，下段爆破后，工作面下段出煤，同时上段可以打眼，工作面可以不停止出煤。这样工作面出煤均匀，有利于采区均衡运输；工作面工时利用率高，可以加快循环，提高单产。但是工作面由下向上分段爆破，在出煤调架中，护架沿工作面方向易出现较大的台阶波折，护架受拉力较大，易变形损坏。工作面全长一次爆破虽然也是由下向上分段出煤，但不易出现明显的台阶波折，所以护架受拉力相对较小，不易变形损坏。但工作面全长一次爆破，打眼出煤不能平行作业，工时利用率低，不利于提高工作面单产，有时造成碎煤堵塞工作面。整个工作面出煤调架完毕，最后拆除溜槽，本采煤循环即告结束，可开始下一采煤循环。一般来讲，每循环工作面沿煤层走向推进0.8-0.9m。一般三班出煤，每班一循环，一日三循环。

正常回采期间要在工作面下部进行掩护支架的拆除回收工作。掩护支架初次下放完成后，随着伪斜工作面沿走向不断推进，工作面下端掩护支架放平段不断增长。当该放平段的长度超过3个溜煤眼时，即可开始拆除尾部多余的支架。从放平段的尾部开始，对地沟向两帮扩巷，到钢梁两端露出为止；应及时在钢梁下打点柱支撑悬露出的支架，形成一个水平分层形式的回收工作面，该面高度应不小于1.2m。回收工作从最后一根钢梁开始，卸掉螺栓、夹板，钢丝绳从小眼拉到运输平巷，撤掉点柱回收钢梁。梁后方悬露的假顶应及时架设临时点柱支护，以策安全，当达到一定控顶距时回柱放顶。回收的钢梁经小眼下放到区段运输平巷。在拆除支架过程中，支架回收段从下拐点到最后一根钢梁处至少要保持3个溜煤小眼与区段运输平巷相通，其中靠近工作面的小眼溜煤，中间的用于行人，最后靠采空区者用以运出回收的支架材料；但最多不得超过5个小眼，以免压力过大给回收工作造成困难。回收的钢梁和钢丝绳经采区运料眼运回区段回风平巷的支架安装地点复用 。