CN101302931A - 一种仓房采煤后的复采和边角煤回采的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种仓房采煤后的复采和边角煤回采的方法，包括巷道布置、开采工艺、落煤工艺、装煤工艺、运煤工艺、支护工艺与两翼回收工艺；特点是巷道布置：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，确保回采下一房柱时，在较小的顶板压力下进行；开采工艺：条形房柱内先采房，采用锚网支护，到回风巷贯通后，后退双向回收两翼的煤；它可使中小“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，提高了回采率，节约资源。
Description
技术领域
本发明属于井下采煤技术，特别涉及一种传统仓房采煤后的复采和边角煤回采的方法。
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。由此带来的资源浪费、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等苛刻条件，而且连采机装备重、投资大，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，这些采煤方法存在以下问题：
1、回收率低：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
本发明的目的是对上述现有开采技术中存在的问题，以机械化开采为手段，提供一种可使中小“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，提高回采率，安全生产，节约资源的方法。
为了实现上述目的本发明的技术方案是：
一种仓房采煤后的复采和边角煤回采的方法，包括巷道布置、开采工艺、落煤工艺、装煤工艺、运煤工艺、支护工艺与两翼回收工艺；其特征在于：
所述巷道布置：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，长条形房柱宽在15～17m之间，长在20～150m之间，设计布置采房宽5m，采柱宽5+4＝9m，留5m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；
所述开采工艺：条形房柱内先采房，房宽5m，采用锚网支护，根据顶板好坏，循环进度一般0.8-2.5m，到回风巷贯通后，后退双向回收两翼的煤，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；
所述落煤工艺采用打眼放炮落煤方式；所述装煤工艺为采用一体化机上的铲板和爬爪装置对工作面的煤炭进行爬装；所述运煤工艺采用一体化机上的第一运输机和第二运输机及工作面刮板运输机，把爬装后的煤炭向外运输；支护工艺为采用一体化机上的两台液压钻机对顶板进行锚杆支护。
所述两翼回收工艺为：在一条形房与回风巷贯通后，后退回收两翼的煤，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。然后一体化机斜切进机完成装煤和运煤工作。出煤工序结束后，再进行下一工序打眼放炮、落煤工序。
本发明提供的一种仓房采煤后的复采和边角煤回采的方法与现有方法相比较，具有突出的实质性特点和技术进步是：
1、提高了资源回收率，与其它煤柱回收方法相比，提高了20个百分点以上；节约了宝贵煤炭资源；
2、提高了仓房回采和短壁采煤的机械化程度，用人少，工效高；、投入少，产出高；
3、巷道压力小，便于维护，支护简单，可用锚杆、锚索、托梁和金属网联合对顶板进行支护，支护手段先进，支护效果明显；
4、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；
5、能够实现安全生产，适应性强；可使中小“资源枯竭”矿井实现复采，能够使大中型矿井的煤柱和边角煤得到回采。
为此，本发明为煤矿井下边角煤和煤柱实现综合机械化开采提供了成套的先进的采煤工艺和采煤装备，为实现安全生产创造了条件。用最小的投入取得最大的产出，提高了资源回收率，大幅度地减少了井下从业人员。它的推广使用，必将对企业和国家产生巨大的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明的巷道布置示意图；
图2为本发明的设备布置示意图；
图3为发明所使用的煤巷钻装运锚一体化机主视图；
图4为发明所使用的煤巷钻装运锚一体化机俯视图。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的具体实施方式。
一种仓房采煤后的复采和边角煤回采的方法，包括如下工艺：
1、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，如图1所示，为本发明的巷道布置示意图；长条形房柱宽约16m，长约20～150m，设计布置采房宽5m，采柱宽5+4＝9m，留5m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。这种布置方式准备巷道少，减少了准备工程量。
2、开采工艺：条形房柱内先采房，房宽5m，采用锚网支护，根据顶板好坏，循环进度一般0.8-2.5m，到回风巷贯通后，后退双向回收两翼的煤，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。
3、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。
4、装煤工艺——采用一体化机上的铲板和爬爪装置对工作面的煤炭进行爬装。
5、运煤工艺——采用一体化机上的第一运输机和第二运输机及工作面刮板运输机，把爬装后的煤炭向外运输。
6、支护工艺——采用一体化机上的两台液压钻机对顶板进行锚杆支护。
7、两翼回收工艺——条形房与回风巷贯通后，后退回收两翼的煤，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。然后一体化机斜切进机完成装煤和运煤工作。出煤工序结束后，再进行下一工序打眼放炮、落煤工序。
本发明仓房采煤后的复采和边角煤回采的方法，如图2所示，为本发明的设备布置示意图；本发明所使用的一体化机，如图3和图4所示，它包括履带行走部分1与刮板运输机部分、一台临时支护部分3、两台可升降与摆动的顶帮锚杆锚索钻机部分4与液压与操作系统8；所述的运输部分是由耙爪2、第一刮板运输机9与第二刮板运输机10构成，其耙爪装在所述履带行走部分的前方，铲板之上；第一刮板运输机安装在铲板的后方与履带行走部的中间，履带行走部分的上方装有操作平台5；其特征是：在操作平台上面有两个旋转基座6，用于固定顶帮锚杆锚索钻机部分，一个固定座7用于固定临时支护部分，所述的临时支护部分的固定座在操作平台的中间，而所述的两台可升降与摆动的顶帮锚杆锚索钻机部分的基座在操作平台的两侧，所述的液压与操作系统8设置在操作平台5与顶帮锚杆锚索钻机部分4之上。第二刮板运输机安装于第一刮板运输机的尾部，可以在一定的范围内摆动，以达到转载的目的。
这种采煤方法特别适用于低瓦斯矿井的复采，根据顶板特性来确定房和柱的尺寸，采出率可达50％～70％。以晋城市3#煤开采为例，每月按25天计算生产天数，按每吨煤综合售价400元计算。主要技术经济指标如下附表：
Claims (2)
1、一种仓房采煤后的复采和边角煤回采的方法，包括巷道布置、开采工艺、落煤工艺、装煤工艺、运煤工艺、支护工艺与两翼回收工艺；其特征在于：
所述巷道布置：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，长条形房柱宽在15～17m之间，长在20～150m之间，设计布置采房宽5m，采柱宽5+4＝9m，留5m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；
所述开采工艺：条形房柱内先采房，房宽5m，采用锚网支护，根据顶板好坏，循环进度一般0.8-2.5m，到回风巷贯通后，后退双向回收两翼的煤，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；
所述落煤工艺采用打眼放炮落煤方式；所述装煤工艺为采用煤巷钻装运锚一体化机上的铲板和爬爪装置对工作面的煤炭进行爬装；所述运煤工艺采用煤巷钻装运锚一体化机上的第一运输机和第二运输机及工作面刮板运输机，把爬装后的煤炭向外运输；支护工艺为采用煤巷钻装运锚一体化机上的两台液压钻机对顶板进行锚杆支护。
2、按照权利要求1所述的一种仓房采煤后的复采和边角煤回采的方法，其特征在于：所述两翼回收工艺为：在一条形房与回风巷贯通后，后退回收两翼的煤，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；然后一体化机斜切进机完成装煤和运煤工作；出煤工序结束后，再进行下一工序打眼放炮、落煤工序。
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