大倾角煤层沿空留巷弓形柔性掩护支架控制技术-论文

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。