CN105317438A - 一种特厚煤层中部预采分层破碎顶煤的采煤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种特厚煤层中部预采分层破碎顶煤的采煤方法，属于煤矿开采领域。该方法包括首先在煤层中部布置长壁工作面预采3～7m煤层，则煤层上部煤体在矿山压力和重力作用下充分破碎，破碎的煤体落在煤层下部未采煤体上；待稳定以后，在煤层下部预留2～3m顶煤布置综放工作面，进行放顶煤开采，割煤高度一般为3～5m，随工作面推进，预留的2～3m顶煤和破碎冒落的煤层上部煤体一并在煤层下部综放工作面液压支架放煤口放出，经支架后部输送机运出工作面，煤层一次采出厚度可达到40m。本发明方法充分发挥综采和综放开采的优势，具有分层少、巷道掘进率低、回收率高、工作面搬家倒面次数少等优点，对特厚煤层的安全高效开采具有重要的指导意义。
Description
技术领域
本发明属于煤矿开采领域，具体的说涉及一种特厚煤层中部预采分层破碎顶煤的采煤方法。
背景技术
我国特厚煤层赋存占有一定比例，尤其是随着新疆等西部资源的开发，该类煤层的开采比重将逐渐增大。对于特厚煤层的开采，一般采用下行分层开采或上行充填开采。目前所采用的上行开采是针对近距离煤层群而言，已经试验过的厚煤层分层恒底式上行顺序采煤方法存在顶板破碎、矿压显现剧烈、极易冒顶等问题，应用较为局限，尚没有其它适用性广泛的单一厚煤层的上行开采技术。上行充填开采虽然可以实现特厚煤层的开采，但充填材料的成本高，且这两种方法的分层层数多，搬家倒面次数多，工作效率低下。
因此急需一种合适特厚煤层的开采方法，以节约成本、减少搬家倒面次数、提高工作效率，达到安全高效开采的目标。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种特厚煤层中部预采分层破碎顶煤的采煤方法，充分发挥综采和综放开采的优势，在煤层中部布置综采工作面促使煤层上部煤体破碎，使破碎煤体在煤层下部综放工作面放出，具有分层少、巷道掘进率低、回收率高、工作面搬家倒面次数少等优点，同时能够有效的控制煤层自然发火、瓦斯涌出等灾害的威胁，探明煤层分布，实现特厚煤层的安全高效开采。
本发明技术方案包括：
a.预采中部煤层：
在煤层中部布置采高为3～7m的长壁工作面，工作面安装综采或大采高装备进行回采，随工作面推进，煤层上部煤体在矿山压力和重力作用下发生充分破碎，并冒落在煤层下部煤体上，形成新的破碎煤层；
b.底分层煤体开采
在煤层下部煤体预留2～3m顶煤，布置放顶煤工作面，割煤高度为3～5m，随工作面推进，预留的2～3m顶煤和破碎冒落的煤层上部煤体一并在煤层下部综放工作面液压支架放煤口放出，经支架后部输送机运出工作面。
煤层中部煤体回采以后，再进行煤层下部煤体的回采，两次回采间隔为6～8月；两次回采工作面推进方向相同，区段平巷采用外错式布置；煤层中部煤体开采宜采用无煤柱或小煤柱护巷布置形式，可以减少集中应力，实现安全高效开采；结合综采和综放开采技术，通过两次工作面布置，利用在煤层中部布置综采工作面促使煤层上部煤体破碎机理，可实现煤层一次安全高效采出厚度为40m的目的。
本发明的有益效果：
(1)合理划分煤层进行工作面布置，减少分层开采次数，节约成本。在煤层底板上方3～5m布置3～7m高的普通综采或大采高开采的长壁工作面，顶分层煤体在矿山压力和重力作用下充分破碎，在底分层布置放顶煤工作面开采底分层和顶分层煤体。因此该方法只需布置两次工作面，减少了工作面搬家倒面次数，降低巷道掘进率，提高资源回收率，。
(2)有效的控制煤层自然发火、瓦斯涌出等灾害的威胁。本发明可使煤层上部煤体充分破碎，释放出煤体中的瓦斯，减少煤层自然发火和瓦斯涌出灾害的发生率。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：
图1是特厚煤层全部开采工作面布置示意图。
图2是煤层中部煤体工作面布置示意图。
图3是煤层下部煤体工作面布置示意图。
图4是特厚煤层开采工作面巷道布置示意图
图中：1、煤层上部煤体，2、煤层中部煤体，3、煤层下部煤体，4、破碎冒落的煤层上部煤体，5、直接顶，6、综采液压支架，7、煤体裂隙，8、综放工作面液压支架，9、放煤口，10、刮板输送机，11、预留顶煤，12、煤层中部煤体综采工作面区段平巷，13、煤层下部煤体综放工作面区段平巷。
具体实施方式
参照图1、2、3对本发明的实施例进行说明，一种特厚煤层中部预采分层破碎顶煤的采煤方法将厚度为M的煤层划分为煤层上部煤体1，厚度为M1；煤层中部煤体2，厚度为M2；煤层下部煤体3，厚度为M3。首先在煤层中部煤体2布置布置3～7m采高长壁工作面，工作面安装综采或大采高装备进行回采，根据情况选取综采液压支架6，进行煤层中部煤体2的回采，回采的煤体经刮板输送机10运出工作面，随工作面推进，煤层上部煤体1中煤体裂隙7发育，在矿山压力和重力作用下发生充分破碎，并冒落在煤层下部煤体3上。
回采间隔6～8月，待冒落在煤层下部煤体3上的煤体稳定以后，在煤层下部煤体3预留2～3m顶煤11，并布置放顶煤工作面，工作面区段平巷13与煤层中部煤体综采工作面区段平巷12呈外错式布置，综放工作面割煤高度为3～5m，工作面回采的煤体经综放工作面液压支架8前部刮板输送机10运出工作面，随工作面推进，预留顶煤11和破碎冒落的煤层上部煤体4一并在煤层下部煤体3综放工作面液压支架8放煤口9放出，经综放工作面液压支架8后部刮板输送机10运出工作面，直接顶5及上覆岩层随之跨落，完成对厚度为M的特厚煤层开采。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果，都属于侵权，本发明可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种特厚煤层中部预采分层破碎顶煤的采煤方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.预采中部煤层：
在煤层中部布置采高为3～7m的长壁工作面，工作面安装综采或大采高装备进行回采，随工作面推进，煤层上部煤体在矿山压力和重力作用下发生充分破碎，并冒落在煤层下部煤体上，形成新的破碎煤层；
b.底分层煤体开采
在煤层下部煤体预留2～3m顶煤，布置放顶煤工作面，割煤高度为3～5m，随工作面推进，预留的2～3m顶煤和破碎冒落的煤层上部煤体一并在煤层下部综放工作面液压支架放煤口放出，经支架后部输送机运出工作面。
2.根据权利要求1所述的一种特厚煤层中部预采分层破碎顶煤的采煤方法，其特征在于煤层中部煤体回采以后，再进行煤层下部煤体的回采，两次回采间隔为6～8月。
3.根据权利要求1所述的一种特厚煤层中部预采分层破碎顶煤的采煤方法，其特征在于两次回采工作面推进方向相同，区段平巷采用外错式布置。
4.根据权利要求1所述的一种特厚煤层中部预采分层破碎顶煤的采煤方法，其特征在于煤层中部煤体开采宜采用无煤柱或小煤柱护巷布置形式，可以减少集中应力，实现安全高效开采。
5.根据权利要求1所述的一种特厚煤层中部预采分层破碎顶煤的采煤方法，其特征在于结合综采和综放开采技术，通过两次工作面布置，利用在煤层中部布置综采工作面促使煤层上部煤体破碎机理，可实现煤层一次安全高效采出厚度为40m的目的。
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