大倾角煤层沿空留巷弓形柔性掩护支架控制技术

沈平¹，姜永东²，杨启军¹，邹勇¹，谢英亮²，李广¹

1. 四川川煤石洞沟煤业有限责任公司2. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

摘 要：大倾角煤层占我国煤炭总储量的15%～20%,在我国西部,50%以上的煤矿属于大倾角煤层,为了实现大倾角煤层沿空留巷,需研发新型沿空留巷技术。基于大倾角煤层开采岩层移动"厂"型结构模型,发明了弓形柔性掩护支架,并成功应用于石洞沟煤矿31321大倾角采煤工作面,实现了沿空留巷,减少了煤炭损失,提高了采出率。研究结果表明:研制的弓形柔性掩护支架系统具有刚柔并举的功能,即单根支架刚度大,能承受高压力,在垮落带矸石的推力作用下,支架系统可整体水平移动,具有柔性功能。通过现场试验,发现弓形柔性掩护支架沿空留巷,充分发挥了支架的支撑和掩护作用,支架承受顶板的压力较小,不会发生向下弯曲和断裂,支架与压实的垮落带形成的组合体结构,能有效控制矿山压力,正常时期、来压期间,支架安全系数分别为2.724、1.363,且支架可回收重复利用。研究成果为大倾角煤层无煤柱开采提出了一种新的方法。

关键词：大倾角煤层;沿空留巷;弓形柔性掩护支架;