[科普中國]-柔性掩護(hù)支架

柔性掩護(hù)支架是用鋼繩將鋼梁或木梁連結(jié)在一起，在急斜采煤工作面中用以掩護(hù)工作空間和隔離采空區(qū)的簾式柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)物。主要用于煤礦開采，礦山壓力與巖層控制。

簡介概述柔性掩護(hù)支架主要由鋼梁、鋼絲繩、輕軌、卡蘭 、墊片等一系列配套材料， 經(jīng)一定程序組成的具有柔性、 掩護(hù)性的一整體結(jié)構(gòu) 。鋼梁用礦用工字鋼自制而成，呈八字形，鋼絲繩用直徑不小于24.5mm的舊提升鋼絲繩。 每根長20-30m；輕軌規(guī)格7.5kg/m， 每根長18m； 卡蘭呈U 形，用直徑16 的圓鋼加工而成，與M16 的螺母配套使用，螺紋長8.5-9cm；墊片采用規(guī)格200×40×20mm3鋼板，孔間距14.5cm。

每架支護(hù)架間距規(guī)格：150mm，夾心板4塊，單體液壓支柱支護(hù)間距2米，棚頂采用金屬網(wǎng)或竹芭鋪墊假頂墊層，防止壓力下壓直接對柔性掩護(hù)掩護(hù)支架施壓折斷支架，并且每個架子都必須使用4根直徑28mm鋼絲繩、4塊10-12mm長方形壓繩板壓緊，形成一整體。

支架的選型與安裝一般而言，對于急傾斜中厚煤層，鋼梁的長度比煤層厚度小200-300nm，以利于支架下放。 鋼梁的形狀常用的有一字形和八字形，因八字形鋼梁操作空間大，通風(fēng)狀況好，不容易竄矸和切入底板、支架穩(wěn)定性等特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。八字形鋼梁若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理同樣影響作業(yè)空間與通風(fēng)，尤其是上 、下肢拐角是關(guān)鍵參數(shù)。長期的實(shí)踐證實(shí)上肢拐角控制在145-155°，下肢拐角控制在140-145°比較科學(xué)。我礦因有多年回采急傾斜中厚煤層的經(jīng)驗(yàn)，開采急傾斜薄煤層若選擇小于煤層厚度的鋼梁，勢必造成作業(yè)空間小、 惡化作業(yè)環(huán)境。通過改進(jìn)鋼梁拐角， 支架安裝時人為將下肢超前上肢，降低采厚等措施。選用 1.6m的鋼梁回采煤厚1.3m 左右的煤層獲得成功。

支架翹腳的預(yù)防與處理柔性掩護(hù)支架采煤法支架的最佳狀態(tài)就是不啃頂、不破底。 而事實(shí)上，支架進(jìn)面后，無法再改變架型。受煤層賦存條件的影響，煤層厚度不均或支架仰角不當(dāng)，經(jīng)常會出現(xiàn)支架啃頂或破底現(xiàn)象，影響支架的運(yùn)行，甚至導(dǎo)致冒頂事故。為防止此現(xiàn)象，主要在炮眼布置和點(diǎn)柱、橫撐上下功夫。首先嚴(yán)格按照爆破說明書進(jìn)行打眼裝藥， 發(fā)現(xiàn)爆破參數(shù)不合理應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整以保證支架的整體邁步。其次，支架的仰角控制標(biāo)準(zhǔn)為100-α（α為煤層傾角）；再次，堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè) ，嚴(yán)禁采用刷檔等手段提高產(chǎn)量。 一旦出現(xiàn)支架啃頂或破底現(xiàn)象必須及時處理， 否則會出現(xiàn)惡性循環(huán)，出現(xiàn)支架啃頂采取在上肢位置打橫撐配合打頂眼的方法將支架放趴，支架啃底采取在下肢位置打點(diǎn)柱配合打底眼的方法將支架調(diào)立。1

相關(guān)資料支架收作柔性掩護(hù)支架采煤法的回采工作大致可分為三個階段： 即準(zhǔn)備階段、 回采階段和收作階段。三個階段中以收作階段難度最大，處理不當(dāng)都會造成架頭支架滑過收作眼，影響通風(fēng)、出煤，必須通過補(bǔ)打巷道的補(bǔ)救措施來解決問題。如果在生產(chǎn)過程中把握好以下關(guān)鍵，就會達(dá)到預(yù)期效果。第一，設(shè)計(jì)好收作眼布置， 控制與煤層走向的夾角，收作眼布置兩條， 內(nèi)收作眼與煤層走向的夾角為65°，外收作眼與煤層走向的夾角為72° 為宜。第二嚴(yán)格設(shè)計(jì)好支架過內(nèi)收作眼的數(shù)量一般以15-20 根為標(biāo)準(zhǔn)。

優(yōu)點(diǎn)柔性掩護(hù)支架采用的全是金屬材料可以回收復(fù)用，坑木消耗量極少，與小階段破爆采煤法相比安全可靠性好 ，材料、成本低，2394面僅材料捎耗就降低了17元/t。把握好柔性掩護(hù)支架采煤法的關(guān)鍵技術(shù)，就能順利應(yīng)用急傾斜薄煤層掩護(hù)支架采煤法，大大增強(qiáng)了急傾斜薄煤層回采的安全性、經(jīng)濟(jì)性、改善井下安全作業(yè)環(huán)境、降低開采成本、 提高經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)現(xiàn)厚薄煤層的合理配采，達(dá)到優(yōu)化資源配置的目的。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李曉林 - 教授 - 西南大學(xué)