CN110863829A - 一种采用综掘机开采急倾斜煤层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用综掘机开采急倾斜煤层的方法。其特征是：在采区内将急倾斜煤层沿着倾向方向划分为高度3～4m的待掘进巷道，按照由上至下的顺序采用综掘机逐一掘进每条巷道，利用综掘机破煤、运输皮带运煤的方法开采每条巷道轮廓内的煤炭。第一条巷道在掘进过程中，采用锚网支护方式对巷道顶底板、上帮进行支护，后面每条巷道在掘进过程中采用锚网支护方式对巷道顶板、底板进行支护。在巷道掘进过程中采用局部通风机和风筒进行通风，通风方式为压入式和抽出式相结合的混合式通风方式。这种方法是将急倾斜煤层转变为水平煤层，采用综掘机掘进出煤的方式进行开采。本发明可实现急倾斜煤层安全、快速开采，为急倾斜煤层的开采提供了一种新方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用综掘机开采急倾斜煤层的方法，适用于开采煤层平均厚度为3～8m的急倾斜煤层，尤其适用于倾角较大的急倾斜煤层。
背景技术
我国煤炭资源储量丰富，统计表明：急倾斜煤层储量占全国煤炭总储量的15％～20％，尤其是在我国西部各省，开采急倾斜煤层所占的比例超过50％。在煤炭资源开采中，急倾斜煤层的安全高效开采一直是采矿技术中面临的难题。
长期以来，对于急倾斜煤层的开采，现场工作人员和科研人员作出了不懈的努力，并取得了一定的进展。目前，适用于急倾斜煤层的开采方法主要有伪倾斜柔性掩护支架采煤法、水平分段放顶煤采煤法、仓储式采煤法、巷道放顶煤采煤法俯伪斜走向长壁分段密集采煤法、长孔爆破采煤法。然而，由于急倾斜煤层受煤层发育不稳定，煤层倾角大，赋存条件复杂等因素的制约，导致急倾斜煤层的开采难度和危险性要比开采一般煤层大的多。由于复杂的地质条件使得急倾斜煤层的开采方法和开采工艺变得更为复杂，对开采设备的可靠性、稳定性、适用性提出了更高的要求。一般煤层的开采技术非常成熟，如果将开采一般煤层的方法和设备直接应用于开采急倾斜煤层，由于急倾斜煤层赋存条件和开采条件的特殊性，则必然会面临更多的问题，诸如由于急倾斜煤层倾角大，开采设备和破碎的矸石、煤块会在自重的作用下向下滑动或滚动，容易发生损坏开采设备和人员伤亡事故，顶板难以处理，人员安全和设备面临着严峻的威胁。因此，不能把开采一般煤层的方法和开采设备直接应用于急倾斜煤层的开采。
由于急倾斜煤层在开采过程中，存在着安全性差、人工劳动强度大、煤炭开采效率低等难题，极大地限制了急倾斜煤层开采效率的提高。因此，迫切需要寻求一种新的适用于急斜煤层开采的方法，提高急斜煤层的开采效率、安全性和煤炭的可开采性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种适用于急倾斜煤层，尤其是煤层平均厚度为3～8m赋存稳定的急倾斜煤层的开采方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
划分急倾斜煤层：在一个采区内，将急倾斜煤层沿着倾向方向划分为高度3～4m的待掘进巷道。
开采急倾斜煤层：急倾斜煤层划分为待掘进巷道后，按照由上至下的顺序采用综掘机沿着煤层走向方向依次掘进每条巷道，利用综掘机破煤、运输皮带运煤的方法开采每条待掘进巷道轮廓内的煤炭。本方法是将急倾斜煤层转变为水平煤层，采用综掘机掘进出煤的方式进行开采。
与传统的急倾斜煤层开采方法不同，传统的开采方法一般采用采煤机割煤，刮板输送机运煤，而本方法采用综掘机破煤代替采煤机割煤，不采用刮板输送机运煤，直接采用运输皮带运煤。
第一条待掘进巷道采用综掘机破煤、运输皮带出煤，在掘进过程中，采用锚网支护的方式及时对巷道顶板、底板、上帮进行支护，即对巷道的顶板、底板、上帮分别施工顶板锚杆、底板锚杆、上帮锚杆；第一条巷道掘进结束后，采用同样的方法开采第二条巷道轮廓内的煤炭，在第二条巷道掘进过程中，采用锚网支护的方式及时对巷道顶板、底板进行支护；采用同样的方法依次开采后面每条待掘进巷道轮廓内的煤炭，巷道掘进过程中采用锚网支护的方式对巷道顶板、底板进行支护，直至本采区内急倾斜煤层被开采完。
采用本方法开采急倾斜煤层的过程中，巷道围岩控制部位与传统的巷道围岩控制部位不同，传统的巷道围岩控制是对巷道的顶板、两帮进行支护，而本方法是对巷道的顶板、底板、上帮进行支护，第一条掘进巷道是对顶板、底板、上帮进行支护，第一条巷道下面的每条巷道对顶板、底板进行支护。
采用传统的方法开采急倾斜煤层时，需要对顶板进行处理，顶板破断垮落充填采空区；采用本方法开采急倾斜煤层，由于对顶板进行了锚网支护，顶板不破断垮落，不需要处理采空区，减少了采空区处理的工艺。
在每条巷道掘进过程中，采用局部通风机和风筒进行通风，通风方式为压入式和抽出式相结合的混合式通风方式，压入式通风的风筒采用软质风筒，抽出式通风的风筒采用硬质风筒。软质风筒和硬质风筒端部随掘进工作面的推进不断跟进，软质风筒端部紧贴掘进工作面，硬质风筒端部距掘进工作面2～3m。
本发明的有益效果在于：提供了一种新的适用于急倾斜煤层的开采方法，在开采过程中顶板不破断垮落，不需要处理采空区，安全性高，减轻了作业人员的劳动强度，提高了工效和工作面的单产能力，实现了急倾斜煤层安全、高效、快速开采。
附图说明
图1是本发明所涉及急倾斜煤层及其顶底板示意图的剖面图；
图2是急倾斜煤层掘进巷道划分示意图的剖面图；
图3是本发明掘进巷道内开采设备布置图；
图4是急倾斜煤层掘进第一条巷道示意图的剖面图；
图5是急倾斜煤层掘进第二条巷道示意图的剖面图；
图6是急倾斜煤层掘进第三条巷道示意图的剖面图。
图中1.急倾斜煤层；2.顶板；3.底板；4.掘进巷道；5.综掘机；6.运输皮带；7.第一条掘进巷道；8.上帮锚杆；9.顶板锚杆；10.底板锚杆；11.第二条掘进巷道；12.第三条掘进巷道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，参见图1～6：
1)首先，划分急倾斜煤层(1)：在一个采区内，将急倾斜煤层(1)沿着倾向方向划分为高度3～4m的待掘进巷道(4)。
2)开采急倾斜煤层(1)：急倾斜煤层(1)划分为待掘进巷道(4)后，按照由上至下的顺序采用综掘机(5)沿着煤层走向方向依次掘进每条巷道，利用综掘机(5)破煤、运输皮带(6)运煤的方法开采每条待掘进巷道(4)轮廓内的煤炭。本方法是将急倾斜煤层(1)转变为水平煤层，采用综掘机(5)掘进出煤的方式进行开采。
3)第一条待掘进巷道(4)轮廓内的煤炭，采用综掘机(5)破煤、运输皮带(6)出煤的方式进行开采。在综掘机(5)掘进过程中，采用锚网支护的方式及时对巷道顶板(2)、底板(3)、上帮进行支护，即对巷道的顶板(2)、底板(3)、上帮分别施工顶板锚杆(9)、底板锚杆(10)、上帮锚杆(8)；对巷道顶板(2)、底板(3)、上帮进行支护的目的是控制巷道围岩，不使巷道围岩发生较大的变形。
4)采用本方法开采急倾斜煤层(1)的过程中，巷道围岩控制部位与传统的巷道围岩控制部位不同，传统的巷道围岩控制一般是对巷道的顶板(2)、两帮进行支护，而采用本方法掘进的第一条巷道(7)是对巷道的顶板(2)、底板(3)、上帮进行支护。
5)第一条巷道(7)掘进结束后，采用同样的方法开采第二条巷道(11)轮廓内的煤炭。在第二条巷道(11)掘进过程中，采用锚网支护的方式及时对巷道顶板(2)、底板(3)进行支护。与传统的巷道围岩控制方法不同，传统的巷道围岩控制一般是对巷道的顶板(2)、两帮进行支护，而采用本方法掘进的第二条巷道(11)是对巷道的顶板(2)、底板(3)进行支护。
6)第二条巷道(11)掘进结束后，采用同样的方法开采第三条巷道(12)轮廓内的煤炭。在第三条巷道(13)掘进过程中，采用锚网支护的方式及时对巷道顶板(2)、底板(3)进行支护。传统的巷道围岩控制方法一般是对巷道的顶板(2)、两帮进行支护，而采用本方法掘进的第三条巷道(12)是对巷道的顶板(2)、底板(3)进行支护。
7)采用同样的方法依次开采后面每条待掘进巷道(4)轮廓内的煤炭，巷道掘进过程中采用锚网支护的方式对巷道顶板(2)、底板(3)进行支护，直至本采区内急倾斜煤层(1)被开采完。
8)采用传统的方法开采急倾斜煤层(1)时，需要对顶板(2)进行处理，顶板(2)破断垮落充填采空区；而采用本方法开采急倾斜煤层(1)，由于对顶板(2)进行了锚网支护，顶板(2)不破断垮落，不需要处理采空区，减少了采空区处理的工艺。
9)在每条巷道掘进过程中，采用局部通风机和风筒进行通风，通风方式为压入式和抽出式相结合的混合式通风方式，压入式通风的风筒采用软质风筒，抽出式通风的风筒采用硬质风筒。软质风筒和硬质风筒端部随掘进工作面的推进不断跟进，软质风筒端部紧贴掘进工作面，硬质风筒端部距掘进工作面2～3m。
Claims (3)
1.一种采用综掘机开采急倾斜煤层的方法，其特征是，所述方法包括如下步骤：
(1)在一个采区内，将急倾斜煤层沿着倾向方向划分为高度3～4m的待掘进巷道，按照由上至下的顺序采用综掘机依次掘进每条巷道，利用综掘机破煤、运输皮带运煤的方法开采每条待掘进巷道轮廓内的煤炭；
(2)第一条待掘进巷道采用综掘机破煤、运输皮带出煤，在掘进过程中，采用锚网支护的方式及时对巷道顶板、底板、上帮进行支护；第一条巷道掘进结束后，采用同样的方法开采第二条巷道轮廓内的煤炭，在第二条巷道掘进过程中，采用锚网支护的方式及时对巷道顶板、底板进行支护；采用同样的方法依次开采后面每条待掘进巷道轮廓内的煤炭，巷道掘进过程中采用锚网支护的方式对巷道顶板、底板进行支护，直至本采区内急倾斜煤层被开采完。
2.根据权利要求1所述的一种采用综掘机开采急倾斜煤层的方法，其特征是：在每条巷道掘进过程中，采用局部通风机和风筒进行通风，通风方式为压入式和抽出式相结合的混合式通风方式。
3.根据权利要求2所述的一种采用综掘机开采急倾斜煤层的方法，其特征是：压入式通风的风筒采用软质风筒，抽出式通风的风筒采用硬质风筒；所述软质风筒和所述硬质风筒端部随掘进工作面的推进不断跟进，软质风筒端部紧贴掘进工作面，硬质风筒端部距掘进工作面2～3m。
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