CN103147757A

CN103147757A - 一种间歇式采煤方法

Info

Publication number: CN103147757A
Application number: CN2013100998598A
Authority: CN
Inventors: 白如鸿; 郝君; 范立民
Original assignee: 白如鸿
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2013-06-12

Abstract

本发明公开了一种间歇式采煤方法，包括以下步骤：步骤一、开采前的准备工作；步骤二、顶板支护；步骤三、煤层开采，在步骤三的煤层开采中，将采煤工作面一与第一预开切眼之间的煤层以及采煤工作面二与第二个预开切眼之间的煤层留做用于支护顶板的煤柱。使用本发明所述的煤层间歇式开采方法可大幅度提高煤层开采的回采率，同时确保安全生产。

Description

一种间歇式采煤方法

技术领域

本发明涉及一种采煤方法，特别是涉及一种间歇式采煤方法。

背景技术

现有的采煤方法大概分为两种，一种是房柱式采煤方法，即在开采的时候不将巷道内的煤采完，一般是开采50%的煤然后留下50%的煤做为煤柱用以对煤层上部顶板的支撑，这种方法的回采率低，最高只能达到50%；另外一种是综合机械化（简称综采）采煤方法，采用综采的采煤方法需要购置大量的液压支架，由于这种液压支架的价格昂贵，使得煤层开采的成本加大，且综采采煤方法在开采煤层时的投入设备较大，若对于中小型煤矿的开采，投入昂贵的开采设备极不划算，且综采采煤方法在应对不规则的开采工作面时有很大的局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种间歇式采煤方法。使用本发明所述的煤层间歇式开采方法可大幅度提高煤层开采的回采率，同时确保安全生产。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种间歇式采煤方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、开采前的准备工作：

101、在采区的一侧开掘主运大巷和回风大巷，所述主运大巷和回风大巷均与采区的延伸方向相垂直；

102、在所述采区上且沿采区的延伸方向开掘进风顺槽、回风顺槽和运输顺槽，所述运输顺槽位于进风顺槽和回风顺槽之间，在所述采区上且远离主运大巷的一侧开掘与采区延伸方向相垂直的切眼，所述切眼的两端分别与进风顺槽和回风顺槽相连通；

103、在所述运输顺槽内安装用于将开采出的煤块运输到主运大巷的皮带输送机，在所述切眼内安装向所述皮带输送机装煤的刮板输送机；

104、在采区上开掘多个相互间隔的预开切眼，多个所述预开切眼均与切眼相平行；

步骤二、顶板支护：在所述切眼内且沿切眼的延伸方向布设用于支护顶板的多排单体液压支柱，每排单体液压支柱中相邻两个单体液压支柱的上端通过铰接顶梁相连接；

步骤三、煤层开采：

301、将切眼做为采煤工作面一开始对煤层进行开采，并使用所述刮板输送机和皮带输送机将开采出的煤块经运输顺槽输送至主运大巷，随着所述采煤工作面一的推进，不断将所述采煤工作面一内远离煤层的一排单体液压支柱，连同该排单体液压支柱上的铰接顶梁转移到所述采煤工作面一内靠近煤层的位置，从而在所述采煤工作面一内实现对顶板的交替支护；

302、当所述采煤工作面一推进至靠近第一个预开切眼时停止开采，将所述采煤工作面一和第一个预开切眼之间的煤层留做用于支护顶板的煤柱；

303、将所述采煤工作面一内的各排单体液压支柱，连同各排单体液压支柱上的铰接顶梁依次转移到第一个预开切眼内对顶板进行支护，将所述刮板输送机转移到第一个预开切眼内；

304、将第一个预开切眼做为采煤工作面二开始对煤层进行开采，并使用所述刮板输送机和皮带输送机将开采出的煤块经运输顺槽输送至主运大巷，随着所述采煤工作面二的推进，不断将所述采煤工作面二内远离煤层的一排单体液压支柱，连同该排单体液压支柱上的铰接顶梁转移到所述采煤工作面二内靠近煤层的位置，从而在所述采煤工作面二内实现对顶板的交替支护；

305、当所述采煤工作面二靠近第二个预开切眼时停止开采，将所述采煤工作面二和第二个预开切眼之间的煤层留做用于支护顶板的煤柱；

306、重复303～305，直至完成对采区内煤层的开采。

上述的一种间歇式采煤方法，其特征在于：相邻两个预开切眼之间的距离为50m～60m。

上述的一种间歇式采煤方法，其特征在于：所述煤柱沿采区延伸方向的长度为7m～12m。

上述的一种间歇式采煤方法，其特征在于：所述采煤工作面一和采煤工作面二内相邻两排单体液压支柱之间的距离均为0.8m～1.2m，每排单体液压支柱中相邻两个单体液压支柱之间的距离均为0.6m～0.8m。

上述的一种间歇式采煤方法，其特征在于：所述采区上且位于主运大巷的一侧设置有辅运大巷，所述辅运大巷与主运大巷相平行。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、使用本发明所述间歇式采煤方法，投资少，见效快，使用的设备是单体液压支柱、铰接顶梁、皮带输送机和刮板输送机，需要的投资少，相比于综采式采煤方法，节省费用。

2、使用本发明所述间歇式采煤方法的安全系数高，采用单体液压支柱做为顶板支护比较灵活，安全系数较高，采空区随工作面推进直接冒落，老顶未断裂。

3、使用该间歇式采煤方法的回采率高，采用房柱式采煤方法的最高回采率为50%，该煤层间歇式开采方法的回采率可达82%。

4、使用该间歇式采煤方法对生态破坏小，保水效果明显，由于老顶由煤柱支撑不会破裂，地面无沉降裂缝，植被不受破坏。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明采区的布设结构示意图。

图2为本发明在采煤工作面一内采煤时单体液压支柱的布设结构示意图。

图3为本发明在采煤工作面二内采煤时煤柱的位置关系示意图。

图4为本发明多排单体液压支柱的布设关系示意图。

附图标记说明:

1—回风大巷； 2—主运大巷； 3—辅运大巷；

4—进风顺槽； 5—煤柱； 6—采空区；

7—运输顺槽； 8—切眼； 9—回风顺槽；

10—第一个预开切眼； 11—第二个预开切眼； 12—采区；

13—煤层； 14—顶板； 15—单体液压支柱；

16—铰接顶梁。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示的一种间歇式采煤方法，包括以下步骤：

步骤一、开采前的准备工作：

101、根据地质勘查报告、开采设计确定开采煤层的可采范围，将可采范围划分为多个采区12，在采区12的一侧开掘主运大巷2和回风大巷1，所述主运大巷2和回风大巷1均与采区12的延伸方向相垂直；

102、在所述采区12上且沿采区12的延伸方向开掘进风顺槽4、回风顺槽9和运输顺槽7，所述运输顺槽7位于进风顺槽4和回风顺槽9之间，在所述采区12上且远离主运大巷2的一侧开掘与采区12延伸方向相垂直的切眼8，所述切眼8的两端分别与进风顺槽4和回风顺槽9相连通；

103、在所述运输顺槽7内安装用于将开采出的煤块运输到主运大巷2的皮带输送机，在所述切眼8内安装向所述皮带输送机装煤的刮板输送机；

104、在采区12上开掘多个相互间隔的预开切眼，多个所述预开切眼均与切眼8相平行；

步骤二、顶板支护：在所述切眼8内且沿切眼8的延伸方向布设用于支护顶板14的多排单体液压支柱15，每排单体液压支柱15中相邻两个单体液压支柱15的上端通过铰接顶梁16相连接；

步骤三、煤层开采：

301、将切眼8做为采煤工作面一开始对煤层13进行开采，本实施例中，采用传统的打眼放炮的方式使煤块从煤层13掉落，并使用所述刮板输送机和皮带输送机将开采出的煤块经运输顺槽7输送至主运大巷2，随着所述采煤工作面一的推进，不断将所述采煤工作面一内远离煤层13的一排单体液压支柱15，连同该排单体液压支柱15上的铰接顶梁16转移到所述采煤工作面一内靠近煤层13的位置，从而在所述采煤工作面一内实现对顶板14的交替支护；

本实施例中，如图4所示，所述单体液压支柱15为四排，在煤层13开采时，将远离煤层13的一排单体液压支柱15（即第四排单体液压支柱），先斜支撑在靠近煤层13的一排单体液压支柱15（即第一排单体液压支柱）上，对煤层13打眼开采后，再将所述第四排单体液压支柱移到第一排单体液压支柱和煤层13之间，实现交替支护。

302、当所述采煤工作面一推进至靠近第一个预开切眼10时停止开采，将所述采煤工作面一和第一个预开切眼10之间的煤层13留做用于支护顶板14的煤柱5；本实施例中，如图3所示，所述煤柱5沿采区12延伸方向的长度a为7m～12m。

303、将所述采煤工作面一内的各排单体液压支柱15，连同各排单体液压支柱15上的铰接顶梁16依次转移到第一个预开切眼10内对顶板14进行支护，将所述刮板输送机转移到第一个预开切眼10内；

304、将第一个预开切眼10做为采煤工作面二开始对煤层13进行开采，并使用所述刮板输送机和皮带输送机将开采出的煤块经运输顺槽7输送至主运大巷2，随着所述采煤工作面二的推进，不断将所述采煤工作面二内远离煤层13的一排单体液压支柱15，连同该排单体液压支柱15上的铰接顶梁16转移到所述采煤工作面二内靠近煤层13的位置，从而在所述采煤工作面二内实现对顶板14的交替支护；

305、当所述采煤工作面二靠近第二个预开切眼11时停止开采，将所述采煤工作面二和第二个预开切眼11之间的煤层13留做用于支护顶板14的煤柱5；

306、重复步骤303～步骤305，直至完成对采区12内煤层13的开采。

本实施例中，相邻两个预开切眼之间的距离为50m～60m。这样设置主要是考虑采煤工作面的压力。从切眼8开始回采时，随着所述采煤工作面一的推进，采空区6的顶板14会逐步跨落，首先跨落的是伪顶，一般为0～1m左右，也可能几十公分，其次跨的是直接顶，厚度一般1m～5m,最后跨的是老顶。根据实验，一般当所述采煤工作面一推进至30m～60m时，老顶断裂，突然会产生巨大压力，煤矿叫工作面初次来压，之后每推采7m～12m左右就来一次压力，叫周期来压。本采煤方法主要是考虑初次来压，因为初次来压一般非常剧烈，压力很大，对所述采煤工作面一的设备影响很大，如果所述采煤工作面一的支护强度不够，不仅会压跨工作面，还可能在采空区6形成巨风，造成安全事故。为此，所述采煤工作面一内单体液压支柱15的支护工作阻力一般设计到5000KN～10000KN，浅埋煤层应达到10000KN以上，而单体液压支柱15的单柱的工作阻力只能达到100KN左右，远远不能满足初次来压所需的支护强度。所以，每隔50m～60m预开切眼，把工作面搬家，就是避开工作面初次来压，让留设的煤柱5来承担支护老顶的作用，使之不断裂，阻断初次来压，达到安全生产的目的。该间歇式采煤方法的回采率高，采用房柱式采煤方法的最高回采率为50%，但该煤层间歇式开采方法的回采率可达82%。且该间歇式采煤方法对生态破坏小，保水效果明显，由于老顶由煤柱5支撑不会破裂，地面无沉降裂缝，植被不受破坏。

本实施例中，所述采煤工作面一和采煤工作面二内相邻两排单体液压支柱15之间的距离均为0.8m～1.2m，每排单体液压支柱15中相邻两个单体液压支柱15之间的距离均为0.6m～0.8m。这样做，主要综合考虑采煤工作面的支护强度及柱间材料运输、工人作业的方便、劳动强度等因素。如果排距小于0.8m，柱距小于0.6m，采煤工作面的支护强度增大了，但材料运输、工人作业难度增大，支柱数量增加，劳动强度的也加大；反正，如果排拒大于1.2m,柱距大于0.8m，则会造成支护强度不足，不安全。

本实施例中，所述采区12上且位于有主运大巷2的一侧设置有辅运大巷3，所述辅运大巷3与主运大巷2相平行。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种间歇式采煤方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、开采前的准备工作：

101、在采区（12）的一侧开掘主运大巷（2）和回风大巷（1），所述主运大巷（2）和回风大巷（1）均与采区（12）的延伸方向相垂直；

102、在所述采区（12）上且沿采区（12）的延伸方向开掘进风顺槽（4）、回风顺槽（9）和运输顺槽（7），所述运输顺槽（7）位于进风顺槽（4）和回风顺槽（9）之间，在所述采区（12）上且远离主运大巷（2）的一侧开掘与采区（12）延伸方向相垂直的切眼（8），所述切眼（8）的两端分别与进风顺槽（4）和回风顺槽（9）相连通；

103、在所述运输顺槽（7）内安装用于将开采出的煤块运输到主运大巷（2）的皮带输送机，在所述切眼（8）内安装向所述皮带输送机装煤的刮板输送机；

104、在采区（12）上开掘多个相互间隔的预开切眼，多个所述预开切眼均与切眼（8）相平行；

步骤二、顶板支护：在所述切眼（8）内且沿切眼（8）的延伸方向布设用于支护顶板（14）的多排单体液压支柱（15），每排单体液压支柱（15）中相邻两个单体液压支柱（15）的上端通过铰接顶梁（16）相连接；

步骤三、煤层开采：

301、将切眼（8）做为采煤工作面一开始对煤层（13）进行开采，并使用所述刮板输送机和皮带输送机将开采出的煤块经运输顺槽（7）输送至主运大巷（2），随着所述采煤工作面一的推进，不断将所述采煤工作面一内远离煤层（13）的一排单体液压支柱（15），连同该排单体液压支柱（15）上的铰接顶梁（16）转移到所述采煤工作面一内靠近煤层（13）的位置，从而在所述采煤工作面一内实现对顶板（14）的交替支护；

302、当所述采煤工作面一推进至靠近第一个预开切眼（10）时停止开采，将所述采煤工作面一和第一个预开切眼（10）之间的煤层（13）留做用于支护顶板（14）的煤柱（5）；

303、将所述采煤工作面一内的各排单体液压支柱（15），连同各排单体液压支柱（15）上的铰接顶梁（16）依次转移到第一个预开切眼（10）内对顶板（14）进行支护，将所述刮板输送机转移到第一个预开切眼（10）内；

304、将第一个预开切眼（10）做为采煤工作面二开始对煤层（13）进行开采，并使用所述刮板输送机和皮带输送机将开采出的煤块经运输顺槽（7）输送至主运大巷（2），随着所述采煤工作面二的推进，不断将所述采煤工作面二内远离煤层（13）的一排单体液压支柱（15），连同该排单体液压支柱（15）上的铰接顶梁（16）转移到所述采煤工作面二内靠近煤层（13）的位置，从而在所述采煤工作面二内实现对顶板（14）的交替支护；

305、当所述采煤工作面二靠近第二个预开切眼（11）时停止开采，将所述采煤工作面二和第二个预开切眼（11）之间的煤层（13）留做用于支护顶板（14）的煤柱（5）；

306、重复303～305，直至完成对采区（12）内煤层（13）的开采。

2.根据权利要求1所述的一种间歇式采煤方法，其特征在于：相邻两个预开切眼之间的距离为50m～60m。

3.根据权利要求1所述的一种间歇式采煤方法，其特征在于：所述煤柱（5）沿采区（12）延伸方向的长度为7m～12m。

4.根据权利要求1所述的一种间歇式采煤方法，其特征在于：所述采煤工作面一和采煤工作面二内相邻两排单体液压支柱（15）之间的距离均为0.8m～1.2m，每排单体液压支柱（15）中相邻两个单体液压支柱（15）之间的距离均为0.6m～0.8m。

5.根据权利要求1所述的一种间歇式采煤方法，其特征在于：所述采区（12）上且位于主运大巷（2）的一侧设置有辅运大巷（3），所述辅运大巷（3）与主运大巷（2）相平行。