CN100494628C - 综合性采煤方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种综合性采煤方法。其包括有如下步骤：其中(1)掘煤房，采煤与掘煤房交叉作业，边掘边采，采掘距离必须保证两排以上煤柱；(2)回采煤柱：回采煤柱又包括：(A)打支柱；(B)落煤；(C)打锚杆；(D)装煤、运煤；(E)回柱、放顶煤及煤柱。优点在于：生产安全，经济合理，煤炭回采率高，与房式采煤法相比较，煤炭回采率可提高50%左右，采区回采率达85%以上(有特殊装运机械)，无装运机械采区回采率75%以上。控制自然发火，减少有害气体的灾害，防止大面积冒顶等。

Description

综合性采煤方法

技术领域：

本发明涉及一种综合性采煤方法，尤其是涉及一种可以充分回收煤柱，并且能够回收护顶煤的综合性采煤方法。

背景技术：

榆林地区、鄂尔多斯等地区地下煤炭资源储量丰富，而且煤层赋存条件优越，埋藏浅，单斜构造，倾角1—3度，宽缓的波状起伏，区域内断层、褶曲不发育，属简单构造区。煤层稳定，煤质好，瓦斯含量低，涌水量小。

而目前在鄂尔多斯等地区的采煤工艺大多是房式开采，存在着采煤安全系数小、回采率低，采空区内浮煤多的缺陷；而虽有专利号为021293988，发明名称为《连续采煤机房柱式短壁机械化采煤方法》，但由于该方法采煤初期投入成本高，机械化强度较高，需要的技术管理人员和技术工种较多，由于开采技术和资金投入等多种原因(如供电系统、供水系统、井田面积是否规则、设备投入资金、产销情况、技术力量等)，大部分矿井不能投入连续采煤机房柱式短壁机械化采煤方法和政府提出的长壁式回采。

发明内容：

为了解决以上不足，本发明的目的在于提供一种可以实现安全系数高；成本低；回采率达85％以上；实用性强的综合性采煤方法。

本发明的目的由如下技术方案实施，综合性采煤方法，其包括有如下步骤：(1)、掘煤房，(2)回采煤柱；

其中(1)、掘煤房：首先在采区内已准备好的工作面切眼内平行运输顺槽和回风顺槽开掘一系列宽度为5—8米的煤房，煤房的高为3—4m，作为短工作面向前推进，煤房间用联络巷贯通，构成生产系统，形成块状的煤柱，煤柱宽4—8米，高3—4米，采煤在煤房中进行，然后在已开采过的煤房及联络巷的顶板上打锚杆；采煤与掘煤房交叉作业，边掘边采，采掘距离必须保证两排以上煤柱；

(2)回采煤柱：所述回采煤柱包括如下工艺：(A)、打支柱；(B)、落煤；(C)、打锚杆；(D)、装煤、运煤；(E)、回柱、放顶煤及煤柱；

其中：

(A)、打支柱：在打完锚杆的巷道中间打支柱；

(B)、落煤：将残留煤柱进行落煤；

(C)、再打锚杆：将残余煤柱实行落煤之后的新裸露的顶板上再打锚杆；

(D)、装煤、运煤；

(E)、回柱、放顶煤及破煤柱：将已打的支柱进行回收，放顶煤及破煤柱。

所述(2)回采煤柱步骤中的(E)步骤包括有如下步骤：①将所述已打的支柱进行回收；②所述煤房顶板上煤层的厚度超过0.3米时，上装运煤机械，对护顶煤进行回收，护顶煤超过3米时，在准备开采的下一排煤柱中间打安全出口对护顶煤进行爆破落煤；③、装煤、运煤：放完顶煤后，装运煤机械开始进入第一排有煤柱的煤房内进行运装，禁止进入放顶区作业。

所述(2)回采煤柱步骤中的(E)步骤包括有如下步骤：(a)将所述已打的支柱进行回收；(b)护顶煤小于0.3米，或不具备装运设备，然后再进行放顶煤，同时将残余煤柱实行落煤。

所述打锚杆为锚杆机打锚杆或人工打锚杆。

每两根所述锚杆之间的行列间距不超过2.0m，所述锚杆的长度为1.5—2.2m，所述锚杆直径不小于0.16m。

所述打支柱为打金属支柱或打木支柱。

所述木支柱的直径不小于0.12m，且所述每两根木支柱的柱距不大于1m，或所述每两根金属支柱的柱距不大于0.6m。

所述落煤为爆破落煤或机械落煤。

所述装煤为人工装煤或机械装煤；运煤为农用车或机械运煤。

所述回柱为人工回柱或机械回柱。

本发明的优点在于：(1)生产安全：相对长壁工作面(除综采)，本发明可避免冒顶、倒柱、机械伤人等事故。比长壁工作面(除综采)安全系数高。(2)经济合理：相对长壁采煤法，这种采煤法的设备(配电系统、运输系统、工作面支护)投入少，技术工种少，产出多，劳动效率高。(3)煤炭回采率高：与房式采煤法相比较，煤炭回采率可提高50％以上，采区回采率达85％以上(有装运机械)，无装运机械采区回采率75％以上，远远超过长壁工作面(包括综采)的回采率。(4)控制自然发火：由于把护顶煤和浮煤都进行了大部分回收，而且实行全部垮落法处理采空区，起到了隔离空气的作用，可控制自然发火。(5)减少有害气体的灾害：浅部煤层的矿井，由于采空区实行全部跨落法处理，局部与地面贯通，形成自然风井，构成自然通风，有害气体不用机械通风就可排出工作面。(6)防止大面积冒顶：由于实行全部垮落法处理采空区，随着工作面向前推进，对顶板进行了强制卸压，因此不会出现大面积冒顶。采用这种采煤工艺能回收残余煤柱及大部分护顶煤，回采率超过现有的任何采煤方法。

适用条件：

(1)、开采深度较浅，一般不超过200米深。

(2)、顶板较稳定的煤层。

(3)、倾角在10度以下，最好为水平煤层。

(4)、底版较平整，不太软，且顶板无淋水。

(5)、低瓦斯煤层，最好不自然发火。

附图说明：

图1为本发明工作面总平面图。

图2为图1的1-1剖面图。

图3为图1的2-2剖面图。

图4为图1的3-3剖面图。

具体实施方式：

实施例1：地质概况：煤层厚度平均2.2米，采高2.0米；水平煤层；低瓦斯；直接顶板为硬质砂岩、砂质页岩；无伪顶；无淋水。

综合性采煤方法包括有如下步骤：(1)、掘煤房，(2)回采煤柱；

其中(1)、掘煤房：首先在采区内已准备好的工作面切眼内平行运输顺槽和回风顺槽开掘一系列宽度为5米的煤房，煤房的高为2m，作为短工作面向前推进，煤房间用联络巷贯通，构成生产系统，形成块状的煤柱，煤柱宽4米，高2米，采煤在煤房中进行，然后在已开采过的煤房及联络巷的顶板上打锚杆，打锚杆为人工打锚杆。每两根锚杆之间的行列间距2.0m，锚杆的长度为1.5m，锚杆直径0.16m。采煤与掘煤房交叉作业，边掘边采，采掘距离必须保证两排以上煤柱。

(2)回采煤柱：回采煤柱又包括：(A)、打支柱；(B)、落煤；(C)、打锚杆；(D)、装煤、运煤；(E)、回柱、放顶煤及煤柱；

(A)、打支柱：在打完锚杆的巷道中间打支柱；打支柱为打金属摩擦支柱。且每两根金属摩擦支柱的柱距0.6m；

(B)、落煤：将残余煤柱进行落煤；落煤为爆破落煤。爆破落煤：首先敲帮问顶，然后用煤电钻向煤房两侧的煤柱打眼，眼深2.0米，方向与煤壁夹角10-20度，装药、联线、放炮。如图1、图2、图3、图4所示。

(C)、再打锚杆：将残余煤柱实行落煤之后的新裸露的顶板上再打锚杆；打锚杆为人工打锚杆。每两根锚杆之间的行列间距为2.0m，锚杆的长度为1.5m，锚杆直径0.16m。

(D)、装煤、运煤；用装载机将落下的煤装上农用车，运出工作面至地面；

(E)、回柱、放顶煤及煤柱：将已打的支柱进行回收；回柱为人工回柱。对残留煤柱及采空区顶板进行人工爆破处理。

实施例2：地质概况：煤层厚度平均7.5米，采高3.5米；水平煤层；低瓦斯；直接顶板为砂质泥岩、砂质页岩；无老顶；无淋水。

综合性采煤方法包括有如下步骤：

(1)、掘煤房，(2)回采煤柱；

其中(1)、掘煤房：首先在采区内已准备好的工作面切眼内平行运输顺槽和回风顺槽开掘一系列宽度为5.5米的煤房，煤房的高为3.5m。作为短工作面向前推进，煤房间用联络巷贯通，构成生产系统，形成块状的煤柱，煤柱宽5米，高3.5米，采煤在煤房中进行，然后在已开采过的煤房及联络巷的顶板上打锚杆；采煤与掘煤房交叉作业，边掘边采，采掘距离必须保证两排煤柱。

(2)回采煤柱：回采煤柱又包括有：(A)、打支柱；(B)、落煤；(C)、打锚杆；(D)、装煤、运煤；(E)、回柱、放顶煤及煤柱；

(A)、打支柱：在打完锚杆的巷道中间打支柱；打支柱为打木支柱。木支柱的直径0.12m，且每两根木支柱的柱距0.5m；

(B)、落煤：将残余煤柱进行落煤；落煤为爆破落煤。爆破落煤：首先敲帮问顶，然后用煤电钻向煤房两侧的煤柱打眼，眼深2.0米，方向与煤壁夹角10-20度，装药、联线、放炮。如图1、图2、图3、图4所示。

(C)、再打锚杆：将残余煤柱实行落煤之后的新裸露的顶板上再打锚杆；打锚杆为人工打锚杆。每两根锚杆之间的行列间距为1.0m，锚杆的长度为2.0m，锚杆直径0.16m。

(D)、装煤、运煤；用装载机将落下的煤装上农用车，运出工作面至地面；

(E)、回柱、放顶煤及煤柱：将已打的支柱进行回收，回柱为人工回柱。煤房顶板上煤层的厚度为4米，在准备开采的下一排煤柱中间打安全出口，然后再进行放顶煤，同时将残余煤柱实行落煤；放完顶煤后，装运煤机械开始进入第一排有煤柱的煤房内进行运装，禁止进入放顶区作业。

实施例3：地质概况：煤层厚度平均4.2米，采高3.8米；水平煤层；低瓦斯；直接顶板为砂质泥岩、砂质页岩；有老顶；无淋水。

综合性采煤方法包括有如下步骤：

其中(1)、掘煤房：首先在采区内已准备好的工作面切眼内平行运输顺槽和回风顺槽开掘一系列宽度为6米的煤房，煤房的高为3.8m作为短工作面向前推进，煤房间用联络巷贯通，构成生产系统，形成块状的煤柱，煤柱宽5米，高3.8米，采煤在煤房中进行，然后在已开采过的煤房及联络巷的顶板上打锚杆；采煤与掘煤房交叉作业，边掘边采，采掘距离必须保证两排煤柱。

(2)回采煤柱：回采煤柱又包括有：(A)、打支柱；(B)、落煤；(C)、打锚杆；(D)、装煤、运煤；(E)、回柱、放顶煤及煤柱；

(A)、打支柱：在打完锚杆的巷道中间打支柱；打支柱为打木支柱。木支柱的直径0.18m，且每两根木支柱的柱距1.0m；

(B)、落煤：将残余煤柱进行落煤；落煤为机械落煤。爆破落煤：首先敲帮问顶，然后用煤电钻向煤房两侧的煤柱打眼，眼深2.0米，方向与煤壁夹角10-20度，装药、联线、放炮。如图1、图2、图3、图4所示。

(C)、再打锚杆：将残余煤柱实行落煤之后的新裸露的顶板上再打锚杆；打锚杆为人工打锚杆。每两根锚杆之间的行列间距为1.5m，锚杆的长度为2.0m，锚杆直径0.16m。

(D)、装煤、运煤；用装载机将落下的煤装上农用车，运出工作面至地面；

(E)、回柱、放顶煤及煤柱：将已打的支柱进行回收；回柱为人工回柱。对残留煤柱及采空区顶板进行人工爆破处理。

Claims (10)

1、一种综合性采煤方法，其特征在于，其包括有如下步骤：(1)、掘煤房，(2)回采煤柱；

其中(1)、掘煤房：首先在采区内已准备好的工作面切眼内平行运输顺槽和回风顺槽开掘一系列宽度为5—8米的煤房，煤房的高为3—4m，作为短工作面向前推进，煤房间用联络巷贯通，构成生产系统，形成块状的煤柱，煤柱宽4—8米，高3—4米，采煤在煤房中进行，然后在已开采过的煤房及联络巷的顶板上打锚杆；采煤与掘煤房交叉作业，边掘边采，采掘距离必须保证两排以上煤柱；

(2)回采煤柱：所述回采煤柱包括如下工艺：(A)、打支柱；(B)、落煤；(C)、打锚杆；(D)、装煤、运煤；(E)、回柱、放顶煤及煤柱；

其中：

(A)、打支柱：在打完锚杆的巷道中间打支柱；

(B)、落煤：将残留煤柱进行落煤；

(C)、再打锚杆：将残余煤柱实行落煤之后的新裸露的顶板上再打锚杆；

(D)、装煤、运煤；

(E)、回柱、放顶煤及破煤柱：将已打的支柱进行回收，放顶煤及破煤柱。

2、根据权利要求1所述的一种综合性采煤方法，其特征在于，所述(2)回采煤柱步骤中的(E)步骤包括有如下步骤：①将所述已打的支柱进行回收；②所述煤房顶板上煤层的厚度超过0.3米时，上装运煤机械，对护顶煤进行回收，护顶煤超过3米时，在准备开采的下一排煤柱中间打安全出口对护顶煤进行爆破落煤；③、装煤、运煤：放完顶煤后，装运煤机械开始进入第一排有煤柱的煤房内进行运装，禁止进入放顶区作业。

3、根据权利要求1所述的一种综合性采煤法，其特征在于，所述(2)回采煤柱步骤中的(E)步骤包括有如下步骤：(a)将所述已打的支柱进行回收；(b)护顶煤小于0.3米时，或不具备装运设备时，将进行放顶煤，并将残余煤柱实行落煤。

4、根据权利要求1或2或3所述的一种综合性采煤法，其特征在于，所述打锚杆为锚杆机打锚杆或人工打锚杆。

5、根据权利要求4所述的一种综合性采煤法，其特征在于，每两根所述锚杆之间的行列间距不超过2.0m，所述锚杆的长度为1.5—2.2m，所述锚杆直径不小于0.16m。

6、根据权利要求1或2或3所述的一种综合性采煤法，其特征在于，所述打支柱为打金属支柱或打木支柱。

7、根据权利要求6所述的一种综合性采煤法，其特征在于，所述木支柱的直径不小于0.12m，且所述每两根木支柱的柱距不大于1m，或所述每两根金属支柱的柱距不大于0.6m。

8、根据权利要求1或2或3所述的一种综合性采煤法，其特征在于，所述落煤为爆破落煤或机械落煤。

9、根据权利要求1或2或3所述的一种综合性采煤法，其特征在于，所述装煤为人工装煤或机械装煤；运煤为农用车或机械运煤。

10、根据权利要求1或2或3所述的一种综合性采煤法，其特征在于，所述回柱为人工回柱或机械回柱。

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