CN106194187A - 一种特厚松软煤层分层开采的采煤工艺 - Google Patents

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林峰
范浩
李少波
刘怀付
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    • E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
    • E21C41/18—Methods of underground mining; Layouts therefor for brown or hard coal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
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    • E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
    • E21F15/005—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings characterised by the kind or composition of the backfilling material

Abstract

本发明提供一种特厚松软煤层分层开采的采煤工艺，适用于煤层坚固系数在1.0以下，厚度在8m以上的特厚松软煤层分层采煤。先对特厚煤层进行合理分层，然后在上分层布置采煤工作面，液压支架顶部和底部铺设金属网，使得工作面处于一个封闭的安全环境，采煤机割煤后迅速对液压支架进行移架，将黄土、煤矸石、专用胶结料和水配制的膏状料浆运至采空区并用推实机构压实，按照上述工序依次循环进行，先完成上分层的开采，然后逐步开采下分层，直至完成所有分层的开采。将上分层开采后充填作为下分层的老顶以及工作面铺设顶网和底网，有效防止煤壁片帮和冒顶的事故，创造了安全封闭的开采环境，采用黄土、煤矸石作为充填材料，实现了矿井的绿色开采和可持续开采的目标。

Description

一种特厚松软煤层分层开采的采煤工艺
技术领域
本发明属于煤矿开采领域，具体涉及一种特厚松软煤层分层开采的采煤工艺。
背景技术
特厚松软煤层是我国煤矿开采过程中常见的地质构造，随着开采深度的增加，特厚松软煤层开采所占比例越来越大。目前国内对厚煤层开采主要采用分层垮落采煤法、综采放顶煤采煤法和大采高一次采全厚综采采煤方法，这些方法并不适用于特厚松软煤层开采。
特厚松软煤层工作面开采时，工人直接暴露在顶板和煤壁下，工作面常常会发生煤壁片帮和冒顶的事故，工人的安全得不到保证，随着开采深度的增加，围岩应力不断增大，软岩特性更加突出，松软煤层工作面还可能发生顶板垮塌的事故，后果更加严重。
目前国内大多采用化学注浆的方法加固顶板和煤壁，这不仅仅成本高，对环境产生污染，不利于工人身体健康，不符合国家可持续开采和绿色开采的目标，而且这样的方法不能从本质上解决特厚松软煤层工作面开采时遇到的片帮和冒顶的问题。
因此，急需一种适合特厚松软煤层(厚度大于8m，煤层坚固系数小于1)的开采工艺，以解决开采过程中工人安全问题，同时节约成本，达到绿色环保的效果。
发明内容
为了解决上述技术中存在的问题，本发明提供了一种特厚松软煤层分层开采的采煤工艺，以保证特厚松软煤层的安全高效的开采，节约成本，实现绿色开采的目标。
技术方案：本发明的一种特厚松软煤层分层开采的采煤工艺，包括以下步骤：
a、对特厚煤层进行合理划分，根据煤层厚度、煤层坚固系数以及支架高度和滚筒直径将煤层划分为3至5个分层，；
b、在上分层布置采煤工作面，液压支架顶部和底部铺设金属网，支架后部也被金属网覆盖，支架顶部顶住金属网，护帮板打出将金属网顶住至煤壁，伸缩排矸机构将液压支架后部的金属网顶住至矸石区，使采煤工作面处于一个封闭的安全环境；
c、收回护帮板，拉起顶住煤壁的金属网，采煤机进行割煤，割煤完成后迅速对液压支架进行移架，将黄土、煤矸石、专用胶结料和水配制的膏状料浆运至采空区并用推实机构压实；
d、重复上述步骤先完成上分层的开采，充填材料充满采空区，金属顶网、底网和充填材料组成的整体结构作为下一分层的老顶，然后逐步开采下一分层，直至完成所有分层的开采。
本发明所具有的有益效果是：
一种特厚松软煤层分层开采的采煤工艺，适用于煤层坚固系数在1.0以下，厚度在8m以上的特厚松软煤层分层采煤，本方法将特厚煤层分成若干分层，先开采上分层，逐步开采下一分层，使用黄土、煤矸石、专用胶结料和水配制的膏状料浆充填采空区，绿色环保，节约成本，已开采的上一分层采空区充填后作为一分层的老顶，使得下一分层开采具有稳定的顶板条件，利用金属顶网和液压支架创造安全封闭的工作面空间，使得工人的安全得到保障。
附图说明
图1为分层开采示意图；
图2为工作面布置图；
图中：1、已充填的分层；2、正在开采的分层；3、尚未开采的分层；4、煤壁；5、护帮板；6、金属网；7、液压支架；8、伸缩排矸机构；9、采空区；10、操作人员；11、采煤机；12金属底网。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
本发明提供的一种特厚松软分层开采的采煤工艺，包括以下步骤：
a、对特厚煤层进行合理划分，根据煤层厚度、煤层坚固系数以及支架高度和滚筒直径将煤层划分为3至5个分层，已充填的分层1作为正在开采的分层2的老顶，采用下行式开采；
b、在上分层2布置采煤工作面，分别在液压支架7顶部和底部铺设金属顶网6和金属底网12，支架7后部也被金属网6覆盖，支架7顶部顶住金属网6，护帮板5打出将金属网6顶住至煤壁4，伸缩排矸机构8将液压支架7后部的金属网6顶住至采空区9，使采煤工作面处于一个封闭的安全环境；
c、操作人员10收回护帮板5，拉起顶住煤壁4的金属网6，采煤机11进行割煤，割煤完成后迅速对液压支架7进行移架，将黄土、煤矸石、专用胶结料和水配制的膏状料浆运至采空区9并用推实机构压实；
d、重复上述步骤先完成上分层2的开采，充填材料充满采空区9，金属顶网6、底网12和充填材料组成的整体结构作为尚未开采的下一分层3的老顶，然后逐步开采下一分层，直至完成所有分层的开采。

Claims (1)

1.一种特厚松软煤层分层开采的采煤工艺，其特征在于包括以下步骤：
a、对特厚煤层进行合理划分，根据煤层厚度、煤层坚固系数以及支架高度和滚筒直径将煤层划分为3至5个分层；
b、在上分层布置采煤工作面，液压支架顶部和底部铺设金属网，护帮板和伸缩排矸机构顶住金属顶网，使工作面处于一个封闭的安全环境；
c、收回护帮板，拉起顶住煤壁的金属网，采煤机进行割煤，割煤完成后迅速对液压支架进行移架，将黄土、煤矸石、专用胶结料和水配制的膏状料浆运至采空区并用推实机构压实；
d、重复上述步骤先完成上分层的开采，然后逐步开采下一分层，直至完成所有分层的开采。
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