CN101201004B - 一种采煤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种采煤方法，该方法包括步骤：(1)在支巷左侧距支巷顶头一适当距离处以逐渐增大的第一进刀角度斜切进刀，形成扫帮；(2)然后采煤机在扫帮的适当位置以第二进刀角度斜切进刀，在采煤机向前推进一适当距离时，调整进刀角度以第一采硐角度进行开采，形成第一采硐；(3)采煤机在留茬处以最大角度进刀，尽快增大进刀角度以第二采硐角度进行开采形成第二采硐，完成“一刀两硐”进刀，并在第一采硐和第二采硐间形成双硐间煤柱。通过采用上述技术方案，可以有效地适应大型矿井的边角煤和小型矿井的机械化开采，同时可以实现较高的回采率，提高出煤速度，并且能够有效地防止支巷发生大面积冒顶事故。
Description
技术领域
本发明涉及一种采煤方法，尤其涉及一种应用连续采煤机的采煤方法。
背景技术
目前，在煤炭行业中，由于在井田的边角煤等不规则块段布置长壁工作面比较困难，为了实现资源回收，通常采用房柱式采煤方法来进行回收。房柱式采煤方法，是在煤层中开采规定尺寸的煤房以实现资源回收，煤房两侧留设规定尺寸的煤柱来支撑煤房顶板。
随着矿井机械化程度的提高，在开发煤田的过程中，使用的矿井采掘设备向重型化方向发展，通常大量使用国外先进的设备连续采煤机进行巷道掘进，也使用连续采煤机进行房柱式开采，从而对矿井的边角煤等不规则小块段进行回收。现有的回采工艺方法如下：
如图1所示，连续采煤机支巷1掘进100米并支护到位后，开始进履带式行走支架5，按B1所示位置放置，图中2、3、4为连续采煤机采硐进刀顺序，B1、B2、B3为履带式行走支架5在连续采煤机采相应顺序采硐时支架相应位置。支巷1两侧各采16个采硐，硐间留设煤柱6为0.5米。每采一个采硐时，先进行连续采煤机斜切进刀(也称抹圆角进刀)，推进中尽可能调整机身位置，以加大进刀角度，当连续采煤机抹圆角进刀向前推进约8.5米时，此时连续采煤机与支巷间夹角已达到45度，连续采煤机以45度角推进将采硐完成。
此种回采工艺缺点：
(1)为获得较高回采率和保证安全回采，要求连续采煤机的抹角进刀加采硐总占用支巷长度控制在8.5m范围内。在现场操作时很难做到这一距离要求，实际操作时大都在10m以上，而且每个采硐前都要有一次连续采煤机抹角进刀工艺，造成进刀占用时间长，严重制约回采速度。
(2)从图1中可以看出，由于连续采煤机在调整到45度角时，支巷已在连续采煤机斜切进刀过程被扫帮8.5米的距离，采空区支巷全部被扩宽至8m以上，可能产生顶板大面积突然冒落事故，留下安全隐患。
(3)留设0.5m厚煤皮，单刀单硐采煤方法要求圆抹角尽可能立即放大，以减小采硐占用支巷长度，提高支巷回采率，由于其硐间煤柱厚度不变，在实际操作时，由于采煤机在进入不同采硐前其抹角距离很难控制在一个非常严格的尺寸，其结果是煤皮留设太厚造成回采率下降；另一种情况是没能留下煤皮，采煤机在采硐开口处直接溜入采空区，造成采硐失败。在实际操作中，由于操作的难度，造成支巷煤柱回收率不高，回采速度缓慢。
因而，有必要提供一种连续采煤机一刀双硐采煤方法，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对连续采煤机房柱式采煤，提供一种快速、安全、高效、操作性强的回采方法，即连续采煤一次抹圆角进刀连续采两个采硐的采煤方法(简称一刀双硐采煤方法)。
为实现上述目的，本发明提供一种采煤方法，该方法包括步骤：
(1)在支巷左侧支巷顶头附近以逐渐增大的第一进刀角度斜切进刀，形成扫帮；
(2)然后采煤机在扫帮的适当位置以第二进刀角度斜切进刀，在采煤机向前推进一适当距离时，调整进刀角度以第一采硐角度进行开采，形成第一采硐；
(3)采煤机在留茬处以最大角度进刀，尽快增大进刀角度以第二采硐角度进行开采形成第二采硐，完成“一刀两硐”进刀，并在第一采硐和第二采硐间形成双硐间煤柱。
优选地，所述步骤(2)的扫帮的适当位置具有1m以内的扫帮深度，所述第二进刀角度为10°左右。
优选地，所述步骤(2)的第一采硐角度为30°左右，所述步骤(3)的第二采硐角度大于第一采硐角度而不小于45°。
优选地，所述第一采硐具有大的深度约18m左右，所述第二采硐具有小的深度不超过13m。
优选地，所述步骤(1)的第一进刀角度约20°左右。
优选地，所述扫帮具有1.5m以内的深度。
优选地，所述步骤(2)的采煤机向前推进的一适当距离为2m左右。
可选地，在所述方法中留设厚度不小于200mm的顶煤。
可选地，在所述方法中使用支架。
优选地，根据所述方法在支巷双翼回采时，采硐错开布置在支巷两侧。
因而，通过采用上述技术方案，可以有效地适应大型矿井的边角煤和小型矿井的机械化开采，同时可以实现较高的回采率，提高出煤速度，并且能够有效地防止支巷发生大面积冒顶事故。
附图说明
下面，将结合附图对发明的具体实施方式进行详细地说明，其中：
图1为根据现有技术采煤方法的采硐步骤示意图；
图2a为本发明的采煤方法的步骤一的示意图；
图2b为本发明的采煤方法的步骤二的示意图；
图2c为本发明的采煤方法的步骤三的示意图；
图3为本发明的采煤方法的支巷采硐布置示意图。
具体实施方式
本发明的采煤方法包括如下步骤：
步骤一：参考图2a，在支巷顶头11采一深10m、宽3.4m的单刀采硐20；然后在支巷顶头11右侧采一深15m，宽3.4m的单刀采硐30，连续采煤机(未示出)完全进入采硐或采硐采到设计位置后，迅速将行走支架移至采硐20开口处，采煤机退出采硐30，将行走支架50调整到图示位置。采煤机在支巷10左侧距支巷顶头15m处斜切进刀，进刀角度逐渐增大到第一进刀角度α1，即20°。当采煤机推进约9m时，采煤机机头完全进入煤壁内，形成扫帮12，此时，采煤机停止切割并稍向后退。与单刀单硐采煤方法相比，一刀双硐采煤方法对圆角进刀的要求较低，要求进刀距离在9m位置时，采煤机吃满刀即可，进刀速度快。
步骤二：如图2b所示，向支巷左内侧调整采煤机机头，留茬13约2.4m，采煤机位于扫帮12的1m深处，以10～15°的第二进刀角度α2斜切进刀。在采煤机机头完全进入煤壁时，调整进刀角度以第一采硐角度β1为30°进行开采，形成第一采硐41。开采进刀18m时停止采煤，采煤机退出到留茬13处。
步骤三：如图2c所示，采煤机在留茬13处以最大角度进刀，尽快增大进刀角度。当采煤机推进距离约1m时，进刀角度达到45°，从而以45°的第二采硐角度β2进行开采，采煤机推进到13m时停止进刀，形成第二采硐42，完成“一刀两硐”进刀，并在第一采硐41和第二采硐42间形成双硐间煤柱43。
在本发明方法中双硐间煤柱43的控制是一刀双硐采煤工艺实现的关键，应对硐间支巷煤柱43留设作一个合理的限定，否则此采煤方法将演变为实质上的并刀，易发生采硐冒顶事故。
本领域技术人员应明白，第一个采硐角度β1不宜过大，以30°左右为宜，第二个采硐角度β2要大，以不小于45°为准。第一个采硐41深度要大，达18m左右，第二个采硐42深度不超过13m，以保证支巷煤柱双翼回采的均衡性和顺利采透。在支巷布置相同数目采硐时，采硐进刀角度越小，回采率越高，采煤机也更易实现进刀。但第二采硐如进刀角度小，则可能与第一采硐形成并刀现象。第一采硐如进刀角度大，采硐深度将降低，不利于提高回采率和回采速度。
在本实施例中，一刀双硐采煤工艺占用支巷总长度不小于15m。双硐本身占用支巷长度为13m左右，加上硐间煤柱，一刀双硐采煤工艺需要至少15m的支巷长度。
一刀双硐采煤工艺在支巷双翼回采时，支巷两侧的采硐布置要错开(如图3所示)。由于双硐间支巷已被扫帮深达1.5m，支巷两侧对称布置采硐时，支巷扫帮总深度达3m，加上4.5m的支巷宽度，形成7.5m跨度的采场空间，易发生冒顶事故。
在本实施例中使用了支架50。由于双硐间煤柱已有较大扫帮，如不采取严格的支护手段，当矿田是破碎顶板时，易发生冒顶事故。支架50除按其操作要求进行正确使用外，还应有以下几个方面的要求在：支架50与采煤机平行摆放；支架50初撑力为10Mpa；支架50与采煤机之间的间隙不大于1.0m；支架50与采硐同在支巷一侧，与煤壁间距离不大于1m；在采煤机将要采第二采硐时，需二次移支架到第二采硐口位置。
在另一实施例中采取留顶煤回采工艺，当矿田的顶板较破碎时，如果直接顶暴露，单刀冒顶现象也较为普遍，应采取留顶煤回采工艺，顶煤留设厚度不小于200mm，在采硐末端可不留顶煤，以提高回采率和回采速度。
因而，通过采用上述技术方案，可以有效地适应大型矿井的边角煤和小型矿井的机械化开采，同时可以实现较高的回采率，提高出煤速度，并且能够有效地防止支巷发生大面积冒顶事故。
Claims (10)
1.一种采煤方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)在支巷(10)左侧支巷顶头(11)附近以逐渐增大的第一进刀角度(α1)斜切进刀，形成扫帮(12)；
(2)然后采煤机在扫帮(12)的1m以内深处以第二进刀角度(α2)斜切进刀，在采煤机向前推进至采煤机机头完全进入煤壁时，调整进刀角度以第一采硐角度(β1)进行开采，形成第一采硐(41)；
(3)采煤机在留茬(13)处以最大角度进刀，尽快增大进刀角度以第二采硐角度(β2)进行开采，形成第二采硐(42)，完成“一刀两硐”进刀，并在第一采硐(41)和第二采硐(42)间形成双硐间煤柱(43)。
2.根据权利要求1所述的采煤方法，其特征在于：所述步骤(2)中的所述第二进刀角度(α2)为10°-15°。
3.根据权利要求2所述的采煤方法，其特征在于：所述步骤(2)的第一采硐角度(β1)为25°-35°，所述步骤(3)的第二采硐角度(β2)大于第一采硐角度(β1)，并且所述第二采硐角度(β2)大于等于45°。
4.根据权利要求3所述的采煤方法，其特征在于：所述第一采硐(41)具有大的深度16m-20m，所述第二采硐(42)具有小的深度小于等于13m。
5.根据权利要求4所述的采煤方法，其特征在于：所述步骤(1)的第一进刀角度(α1)为18°-25°。
6.根据权利要求5所述的采煤方法，其特征在于：所述扫帮(12)具有1.5m以内的深度。
7.根据权利要求6所述的采煤方法，其特征在于：所述步骤(2)的采煤机向前推进至采煤机机头完全进入煤壁时所向前推进的距离为1m-3m。
8.根据权利要求7所述的采煤方法，其特征在于：在所述方法中留设厚度大于200mm的顶煤。
9.根据权利要求8所述的采煤方法，其特征在于：在所述方法中使用支架(50)进行支护。
10.根据上述任一项权利要求所述的采煤方法，其特征在于：根据所述方法在支巷(10)双翼回采时，采硐错开布置在支巷两侧。
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