CN101025085A - 一种煤矿井下复采回采煤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种煤矿井下复采回采煤的方法，包括巷道布置、开采、落煤、采用装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置的装煤、运煤和支护，以及两翼回收等工艺，巷道布置是在盘区内划分若干区段，在区段内布置两条准备巷道，其中一条作为进风巷，一条作为回风巷，上一区段采完后上区段的进风巷可作为下一区段的回风巷，下一区段只开掘一条回风巷，在两条准备巷道中间布置长条形房柱，并设置采房、采柱，并留煤柱，根据顶板特性来确定采房与采柱的尺寸，实现了在煤矿井下机械化开采，使中小“资源枯竭”矿井实现复采，使大中型矿井的煤柱和边角煤回采，使煤矿采出率可达50％～70％。
Description
技术领域
本发明属于煤矿井下机械采煤技术，特别涉及一种煤矿井下使用机械复设备复采回采煤的方法。
背景技术
目前，我国仓房采煤的回收率极低，只有30％左右，特别是90年代以前采用仓房采煤法采过的煤田，资源回收率更低。如果对这些井田不进行复采，将造成我国煤炭资源的巨大浪费，特别是有些矿区没有进行复采就已开始开采下组煤，上组煤将消失殆尽；由于采煤方法落后，不仅中小矿井大量宝贵的煤炭资源不可回收，而且大、中型矿井的煤柱和边角煤也没有先进的回采方法。在资源浪费同时还带来事故多发、效率低下等问题，造成的经济效益和社会效益的损失更是无法估算。
虽然，自从80年代以来，我国陆续引进了几十套连采装备，但是该采煤方法只适用于顶板和煤层赋存稳定，地质构造简单，底板较平整、不太软且顶板无淋水的地质条件，条件要求十分苛刻，并且其装备重、投资大等。因此，连采机在我国的应用失败的多，成功的少。它的适用性也仅仅限制在了几个条件非常好的矿井。
由此技术背景和创新不足的现状造成了我国中小煤矿煤炭开采和大中型煤矿煤柱回收目前仍在采用落后的仓房采煤和悬移顶梁采煤法。
综上所述，这些现有技术中的采煤方法存在以下问题
1、收率低：资源浪费严重，仓房采煤的回收率只有30％左右；
2、安全系数低：由于仓房采煤打眼、放炮等工序都在空顶下作业和装运煤机械化程度低，用人多，所以事故多发；
3、产量低：仓房和短壁工作面机械化程度低，多数工序靠人工完成，所以工作面单产产量低；
4、用人多，工效低：仓房和短壁工作面工序大部分靠人工完成，用人多，工效低下；
5、经济效益差：大量资源破坏性开采和投入大量人力进行开采，最终造成整体经济效益差。
发明内容
本发明对上述现有采煤技术存在的问题进行了研究，其目的是提供一种可实现在煤矿井下机械化开采，使中小“资源枯竭”矿井实现复采，使大中型矿井的煤柱和边角煤的煤矿井下复采回采煤的方法。
为了实现上述目的本发明的技术方案是：
一种煤矿井下复采回采煤的方法，包括巷道布置、开采、落煤、装煤、运煤工艺、支护、及回收各个工艺，其特征是：所述的上述各工艺为：
巷道布置：在盘区内划分若干区段，在区段内布置两条准备巷道，其中一条作为进风巷，一条作为回风巷，上一区段采完后上区段的进风巷可作为下一区段的回风巷，下一区段只开掘一条回风巷，在两条准备巷道中间布置长条形房柱，并设置采房、采柱，并留煤柱，根据顶板特性来确定采房与采柱的尺寸，在每区段通风巷的端部设置瓦斯尾巷，瓦斯尾巷与各个区段通风巷连通；所留煤柱确保回采下一房柱时，在较小的顶板压力下进行，盘区准备巷道按地质条件和胶带输送机长度确定；
开采工艺：条形房柱内先采房，采用锚网支护，根据顶板好坏，循环进度一般0.8-1.5m，到回风巷贯通后，后退双向回收两翼的煤，其一翼回收2-4m，长条房柱间的回收顺序采用后退式，回收两翼煤柱时不再进行支护；打眼放炮作业时在有支护的顶板下进行；所有巷道断面为矩形，上见顶下见底，巷道高度与煤层厚度相同；
落煤工艺：采用打眼放炮落煤方式，这种方式可以掘进和开采任意断面，可实现大断面掘进和大采高开采；
装煤工艺：——采用装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置上的铲板和爬爪装置对工作面的煤炭进行爬装；
运煤工艺：采用装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置上的第一运输机和第二运输机以及工作面溜子和顺槽皮带把爬装后的煤炭向外运输；
支护工艺：采用装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置上的两台液压钻机对顶板进行锚杆支护；
回收工艺：为两翼回收工艺，条形房与回风巷贯通后，后退回收两翼的煤；首先，在锚网支护下的房内向两边一次打4-5m的爆破深孔，两翼同时爆破，一次回收的循环步距2-3m；然后，使装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置斜切进机并完成装煤和运煤工作；在出煤工序结束后，再进行下一工序打眼放炮、落煤工序。
本发明一种煤矿井下复采回采煤的方法与现有的煤矿掘进工艺方法相比，具有突出的实质性特点和显著技术进步是：
1、采煤率较高：与其它煤柱回收方法相比，提高了20个百分点以上；
2、采煤高，最大采高可达7m；
3、设备投入少：闫氏复采法设备投入为长壁设备价格的1/10左右；
4、采掘可实现合一，建设期短，出煤快；设备运转灵活，搬迁快；巷道压力小，便于维护，支护简单，可用锚杆支护顶板；
5、由于大部分为煤巷，故矸石量小，矸石可在井下处理不外运，有利于环境保护；
6、可实现“三下”采煤和复采；用人少，全员效率提高：由于机械化程度较高，大大减少了作业人员，每班配备7-9人，特别是中、小矿井更为明显；块率高；装机功率小，耗能低；辅助设备少，供电系统简单。它适应于传统仓房采煤后的复采和边角煤回采以及“三下”采煤。
附图说明
图1是本发明一种煤矿井下复采回采煤的方法的巷道布置图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式：
如图1所示，本发明一种煤矿井下复采回采煤的方法的巷道布置图。巷道布置是在盘区内划分若干区段，在区段内布置两条准备巷道，其中一条作为进风巷，一条作为回风巷，上一区段采完后上区段的进风巷可作为下一区段的回风巷，下一区段只开掘一条回风巷，在两条准备巷道中间布置长条形房柱，长条形房柱宽约16m，长约20～150m，设计布置采房宽4m，采柱宽4+4＝8m，留5m煤柱，在每区段通风巷的端部设置瓦斯尾巷，瓦斯尾巷与各个区段通风巷连通；所留煤柱确保回采下一房柱时，在较小的顶板压力下进行，盘区准备巷道按地质条件和胶带输送机长度确定；这种巷道布置方式准备巷道少，减少了准备工程量。
开采工艺：条形房柱内先采房，房宽4m，采用锚网支护，根据顶板好坏，循环进度一般0.8-1.5m，到回风巷贯通后，后退双向回收两翼的煤，每一翼回收2-4m，长条房柱间的回收顺序采用后退式，回收两翼煤柱时不再进行支护，打眼放炮作业时在有支护的顶板下进行，所有巷道断面为矩形，上见顶下见底，巷道高度与煤层厚度相同。这种采掘合一工艺，工序紧凑，辅助工序少，工效较高。
落煤工艺：采用打眼放炮落煤方式，这种方式可以掘进和开采任意断面，可实现大断面掘进和大采高开采，同时减少了能耗和落煤时间，提高了块率。
装煤工艺：采用装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置上的铲板和爬爪装置对工作面的煤炭进行爬装。
运煤工艺：采用装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置上的第一运输机和第二运输机以及工作面溜子和顺槽皮带(溜子)把爬装后的煤炭向外运输。
支护工艺：采用装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置上的两台液压钻机对顶板进行锚杆支护。
两翼回收工艺：条形房与回风巷贯通后，后退回收两翼的煤，首先，在房内(锚网支护下)向两边一次打4-5m的爆破深孔，两翼同时爆破，一次回收的循环步距2-3m；然后，使装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置斜切进机并完成装煤和运煤工作。在出煤工序结束后再进行下一工序打眼放炮、落煤工序。
本发明一种煤矿井下复采回采煤的方法特别适用于低瓦斯矿井的复采和回采，根据顶板特性来确定采房与采柱的尺寸，采出率可达50％～70％。
Claims (2)
1、一种煤矿井下复采回采煤的方法，包括巷道布置、开采、落煤、装煤、运煤工艺、支护、及回收各个工艺，其特征是：所述的上述各工艺为：
巷道布置：在盘区内划分若干区段，在区段内布置两条准备巷道，其中一条作为进风巷，一条作为回风巷，上一区段采完后上区段的进风巷可作为下一区段的回风巷，下一区段只开掘一条回风巷，在两条准备巷道中间布置长条形房柱，并设置采房、采柱，并留煤柱，根据顶板特性来确定采房与采柱的尺寸，在每区段通风巷的端部设置瓦斯尾巷，瓦斯尾巷与各个区段通风巷连通；所留煤柱确保回采下一房柱时，在较小的顶板压力下进行，盘区准备巷道按地质条件和胶带输送机长度确定；
开采工艺：条形房柱内先采房，采用锚网支护，根据顶板好坏，循环进度一般0.8-1.5m，到回风巷贯通后，后退双向回收两翼的煤，其一翼回收2-4m，长条房柱间的回收顺序采用后退式，回收两翼煤柱时不再进行支护，打眼放炮作业时在有支护的顶板下进行，所有巷道断面为矩形，上见顶下见底，巷道高度与煤层厚度相同；
落煤工艺：采用打眼放炮落煤方式，实现大断面掘进和大采高开采；
装煤工艺：采用装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置上的铲板和爬爪装置对工作面的煤炭进行爬装；
运煤工艺：采用装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置上的第一运输机和第二运输机以及工作面溜子和顺槽皮带把爬装后的煤炭向外运输；
支护工艺：采用装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置上的两台液压钻机对顶板进行锚杆支护；
回收工艺：为两翼回收工艺，条形房与回风巷贯通后，后退回收两翼的煤；首先，在锚网支护下的房内向两边一次打4-5m的爆破深孔，两翼同时爆破，一次回收的循环步距2-3m；然后，使装煤、运煤和锚杆支护机械一体化装置斜切进机并完成装煤和运煤工作；在出煤工序结束后再进行下一工序打眼放炮、落煤工序。
2、根据权利要求1所述的一种煤矿井下复采回采煤方法，其特征是：所述的长条形房柱宽约16m，长约20～150m，采房宽4m，采柱宽4+4＝8m，留煤柱5m。
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