伪斜柔性掩护支架采煤法的采煤工作,分为准备、正常采煤和收尾三步。
1.采前准备
掩护支架在区段回风巷组装,逐步下放直至形成伪斜工作面的过程叫采前准备。它包括扩巷、挖地沟、组装支架、巷道放顶和支架下放等项工作。扩巷是将区段回风平巷断面扩大至煤层全厚,以便掩护支架组装。由于支架初次下放时会产生内错,所以扩巷要从开切巷向外推移3-5m开始。这样可使架尾在下放过程中,始终保持有两个开切巷。当扩大巷道超过15m时,在巷道底板中部挖倒梯形地沟4-6m,以便进行支架安装与调架。地沟上宽1.2-1.4m,下宽0.8-1.0m,高1.0m左右。巷道断面的扩大与地沟的挖掘,将随支架的组装不断向前延展。
掩护支架组装时,在地沟两侧和中部适当位置放置钢丝绳,在其上每隔0.2-0.3m垂直顶底板放一根钢梁。在靠顶板一侧放置一根枕木,使钢梁有3°-5°的仰斜角,这样既方便支架的组装,又有利于支架的下放。钢梁间放上撑木后,便可用螺栓与夹板,将钢梁与钢丝绳连接组合成整体,并在其上铺设金属网或荆笆帘子,再用压条与铁丝将其固定在钢梁上。为保证支架组装质量,钢梁要与钢丝绳垂直放置、各节钢丝绳的接头位置要错开、松紧程度要相近、钢丝绳与金属网边至钢梁的端头均不得少于0.2-0.3m。
支架组装5-6m后,开始回撤区段回风平巷的支架,使巷道上部的护巷煤柱垮落到支架上。必要时采取爆破法崩落,使其堆积在掩护架上,作支架缓冲垫层并可增加支架下放的重量。在支架下放和移动的过程中,为防止支架沿伪倾斜方向往下滑移,要保持冒落巷道至拐点的长度不少于5m。
支架组装与回巷放顶超过15m时,支架便可开始初次下放,即从开切巷外侧支架尾端开始,沿地沟打眼放炮采煤,使掩护架由水平位置逐步下放与调斜,直至架尾落到超前辅助平巷上,形成25°-30°的伪斜工作面。至此,完成了回采的准备工作。
2.正常采煤
掩护架下的正常采煤包括:采煤工作面打眼放炮、落煤、向上接长溜槽出煤、下放与调整支架、区段回风平巷支架延伸与超前辅助平巷支架缩短等项工序。由于上述工序在空间上不同位,故可以平行作业。
地沟是伪斜工作面的采煤工作空间,落煤等作业均在地沟内进行。落煤采用打眼放炮,爆破参数视煤层倾角与煤质软硬程度而定,煤层厚度小于2m时,采用单排眼、煤层厚度大于2m,而煤质又较硬时,采用双排眼。炮眼一般只布置地沟眼,两帮煤台靠支架及其上部垮落岩石重量压碎后片落。地沟眼的间距0.5-0.6m,炮眼深度1.2-1.6m,炮眼与工作面的夹角一般为60°。炮眼装药量不宜过多,以免崩坏两帮煤台,造成支架歪斜或悬空甚至造成窜矸事故。
采煤工作面爆破,分全工作面一次爆破和分段爆破两种方式。全工作面一次爆破是打眼装药后一次起爆,这种爆破方式的优点是:全工作面支架能同步下移到新的位置,支架不会因受拉而变形。但工作面打眼与出煤不能平行作业,工时利用差,影响工作面产量的提高。工作面分段爆破与上相反,能充分利用工作空间与工时,打眼与出煤可以平行作业。但支架下放时上下不同步,支架受力不均容易损坏。
工作面放炮后,出煤工作由下向上进行,边出煤边向上接长溜槽。煤装入溜槽后,自溜到区段运输平巷外运,所以,第一节溜槽要特别架设牢固。随着工作面煤炭运出,支架在自重和垮落岩石的推动下移动。为了控制支架一次的下放高度,必须边出煤边调整支架。做法是打两行点柱支撑支架,使整个工作面支架保持平直,并与煤层顶底板法线成3°-5°的仰角。点柱一般采用圆木或钢管,并用铁丝拴在支架上,以免出煤时倾倒、滑落伤人。
掩护支架工作面应保持三班出煤的作业方式。这样工作面产量高,支架下放速度快、受力好,有利工作面管理。为此,应按工作面长度、煤层厚度等确定爆破参数,配备劳动力,合理组织生产。
随着工作面向前推进,掩护架的上端架头不断缩短。为此,要在区段回风巷不断加长掩护架,其操作过程与采前准备时的支架组装完全相同。另外,在支架下端的架尾落平段不断增长,所以要在区段超前辅助平巷内不断地回收支架。
支架回收前先扩大巷道断面,使钢梁两端暴露出来,并用点柱支撑住钢梁;然后卸掉螺栓,并将钢绳拉至区段运输平巷;最后拆除点柱与回收钢梁,运至区段运输平巷准备复用。
3.收尾工作
采煤工作面推进到停采线前,要掘进收作巷并贯通区段运输平巷与回风平巷。当掩护架架头超过靠工作面一侧的收作巷时,停止向前延伸。开始利用收作巷回收工作面前下方的三角煤,逐步使工作面的倾角减小、长度缩短(不超过靠上山一侧的收作巷),并拆除上端多出的钢梁。最后使掩护架平放于超前辅助平巷。利用前述的回架方法,回收全部钢梁等材料,以便继续复用 。