CN113833466B - 伪斜柔性掩护支架采煤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供伪斜柔性掩护支架采煤方法,在掘进运输巷靠近开采线时,掘进方向为向回风巷方向偏转并掘进到开采线中段。初采从运输巷尾端处开始向回风巷内并形成初采工作面。在初采工作面内下放掩护支架排,煤从初采工作面溜入运输巷尾端。正常采掘时掩护支架排形成25°‑30°的伪倾角。收尾溜煤眼从采煤工作面开始并以与回风巷构成25‑35°夹角向下延伸至停采线、运输巷之一。延伸至停采线的收尾溜煤眼在停采线处进行折返,并向下连通相邻收尾溜煤眼。本发明的开采线处的运输巷和收尾阶段的溜煤眼均为倾斜布置,因此支架下落与拆架简单、安全。本发明初次装架量小,可以快速投产。并且开采和收尾不留大三角煤,损失煤量低。
Description
技术领域
本发明涉及到一种采煤方法。
背景技术
对急倾斜煤层的开采,现主要采用走向长壁、倒台阶、仓储式、仰斜、俯伪斜走向长壁、柔性掩护支架等采煤法。
伪斜柔性掩护支架采煤法采煤法能够适应煤层顶、底板变化,巷道掘进率低,它在煤层顶底板破碎、煤层倾角大的急倾斜煤层得到了很好的推广。但目前国内采用的柔性掩护支架采煤法,在工作面初采和收尾都存在着很多问题有待解决,这些问题主要表现如下。
一、目前初采方案通常有以下两种方式:
方式1:伪斜大斜坡开切。(参考图1a)
机巷掘到边界,然后向回采方向掘斜坡贯通工作面回风巷。这种开切方式克服了上山立眼开切在通风、下煤、落架方面的问题,但主要缺点是初次装架量大,推迟了工作面投产期。由于架顶留有一块大三角煤,在采煤推进过程中只有4一5m范围会垮下,其余形成储量损失。例如:一个斜长l00m、煤厚2m的工作面采用大斜坡开切,损失煤量达5000吨。
方式2:上山立眼开切。(参考图1b)
机巷送到采区边界,从采区边界施工一对立上山贯通采煤工作面回风巷。这种开切方式最大的优点是几乎没有储量损失,但工作面初期因装架太少而达不到一定的单产能力,同时支架下落与拆架十分困难,下煤时立上山经常被打垮,造成通风与下煤系统堵塞,极不安全。
二、目前收尾方案主要有三种形式。
方式1:利用底板错层斜坡结合斜坡装架技术进行收尾。(参考图1a)
在工作面收尾边界的煤层底板8一l0m岩层中(也可在本煤层底板的煤层中)施工一条收尾斜坡,在底收尾斜坡中每隔30m施工一条穿层平巷或斜坡到本煤层,再沿本煤层分段施工回风斜坡到工作面回风巷。当采面架头推至工作面回风平巷边界时,开始沿回风斜坡装架。这样一直往下推,直至掩护支架架头落到接近运输机巷。这种收尾方式不留三角煤,省去了工作面停下来拆架、运架,但收尾眼掘进工程量较大。
方式2:平行斜坡收尾。(参考图1b)
在收尾边界掘一条与工作面平行的斜坡通回风巷,在采面推进到该斜坡10-15M时工作面停采,从收尾斜坡每隔30m向工作面掘一条联巷,再从尾架开始由下而上拆架、运架。这种方式的优点是拆架操作简单、安全。缺点是收尾丢煤多。以上面大斜坡开切例举的采面参数为计算依据,平行斜坡收尾遗留的三角煤达7500t。
方式3:双小眼收尾。(参考图2c)
在工作面收尾边界掘一对立上山,利用上山拆架与通风。这种收尾方式的优点是不留三角煤。缺点是:在立上山进行拆架与运架十分困难,且小眼上部架头串研严重威胁作业人员安全。受采动影响,小眼很难维护。
由此可见,在现有的伪斜柔性掩护支架采煤法初采方案与收尾阶段,均存在着急需解决的弊端。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种伪斜柔性掩护支架采煤方法。
本发明在大致为长方形的采煤区段中使用伪斜柔性掩护支架采煤方法进行采煤;包括掘进运输巷、初采开切、正常采掘、以及收尾步骤。
所述采煤区段具有平均实际倾角于52°-60°之间且厚度为0.8-1.4m的煤层,在煤层两侧中较高一侧设置回风巷以及在较低一侧中设置平行于回风巷的运输巷掘进线;采煤区段尾端具有开采线,与采煤区段前端具有平行于开采线的停采线;由回风巷、运输巷掘进线、开采线、停采线构成所述长方形的四个边;停采线靠近采区内主运输巷。
其中,所述的掘进运输巷方法为:从主运输巷内开始并沿运输巷掘进线向开采线方向掘进,在掘进至靠近开采线时调整掘进方向为向回风巷方向偏转,并最终运输巷尾端掘进到开采线中段,形成运输巷。
所述的初采开切方法为:从运输巷尾端处开始,向回风巷内掘进并形成初采工作面,所述的初采工作面连通回风巷,并向停采线方向偏转。
在初采工作面内下放掩护支架排,掩护支架排行进方向朝向于初采工作面;开采出的煤从初采工作面溜入运输巷尾端,并从运输巷内运至主运输巷。
所述的正常采掘方法为:不停切割初采工作面,将初采工作面向停采线方向推进,形成采煤工作面;并通过在采煤工作面的不同位置采用不同的采煤深度来调整采煤工作面与回风巷夹角,使掩护支架排形成25°-30°的伪倾角。
所述的收尾方法为:当推进到采煤工作面与回风巷的相交点到达停采线前20米内时,开始掘进若干收尾溜煤眼;所述的收尾溜煤眼从采煤工作面开始并以与回风巷构成25-35°夹角向下延伸至停采线、运输巷之一;延伸至停采线的收尾溜煤眼在停采线处进行折返,并平行于采煤工作面且向下连通相邻收尾溜煤眼。
由上至下将每一工作段分别开采,并在开采时利用该工作段所在收尾溜煤眼及相邻收尾溜煤眼进行溜煤与运输材料。
如上所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,更进一步说明为,所述的在掘进至靠近开采线时调整掘进方向为向回风巷方向偏转,具体为,当运输巷掘进至靠近开采线33-38米时调整掘进方向为向回风巷方向偏转,并使偏转段的运输巷以50-60°夹角与开采线相交。
所述的初采工作面连通回风巷,并向停采线方向偏转,具体为,初采工作面与回风巷构成30-40°夹角,连通到回风巷。
如上所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,更进一步说明为,在偏转处继续沿运输巷掘进线掘出运输巷存车支巷;运输巷存车支巷的尾端不超过开采线;在运输巷存车支巷的尾端向偏转段的运输巷内沿运输巷存车支巷的尾端与偏转段的运输巷的最短距离线掘通风眼。
如上所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,更进一步说明为,所述的收尾溜煤眼至少包括:
将靠近回风巷的第一工作段与靠近第一工作段的第二工作段进行分段的第一收尾溜煤眼;
将第二工作段与第二工作段下方的第三工作段进行分段的第二收尾溜煤眼;
将第三工作段与第三工作段下方的第四工作段进行分段的第三收尾溜煤眼;
将第四工作段与第四工作段下方的第五工作段进行分段的第四收尾溜煤眼;
将第五工作段与靠近运输巷的第六工作段进行分段的第五收尾溜煤眼;
其中,第一收尾溜煤眼延伸至停采线并在停采线处进行折返,折返段以平行于采煤工作面的方向向下连通第二收尾溜煤眼;
第二收尾溜煤眼延伸至停采线并在停采线处进行折返,折返段以平行于采煤工作面的方向向下连通第三收尾溜煤眼;
其中,第三收尾溜煤眼、第四收尾溜煤眼、第五收尾溜煤眼连通采煤工作面与运输巷。
如上所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,更进一步说明为,所述的由上至下将每一工作段分别开采,具体为:
(1)、通过以下方法先将第一工作段进行开采至靠近停采线:开采第一工作段时,从第一溜煤眼内溜煤至停采线并折返溜至第二溜煤眼内,并再次从第二溜煤眼内溜至停采线后再折返溜至第三溜煤眼内后溜入运输巷外运;第一工作段进行开采后不折除处于第一工作段的掩护支架排;并以回风巷作为材料运输及通风巷道;
(2)、然后通过以下方法先将第二工作段进行开采至靠近第一收尾溜煤眼的折返段:开采第二工作段时,从第二溜煤眼内溜煤至停采线并折返溜至第三溜煤眼内后溜入运输巷外运;第二工作段进行开采时拆除处于第二工作段的掩护支架排;并以第一溜煤眼作为材料运输及通风巷道;
(3)、然后通过以下方法先将第三工作段进行开采至靠近第二收尾溜煤眼的折返段:开采第三工作段时,从第三溜煤眼内溜煤至运输巷外运;第三工作段进行开采时拆除处于第三工作段的掩护支架排;并以第一溜煤眼、第二溜煤眼作为材料运输及通风巷道;
(4)、然后通过以下方法先将第四工作段全部开采:开采第四工作段时,从第四溜煤眼内溜煤至运输巷外运;第四工作段进行开采时拆除处于第四工作段的掩护支架排;并以第五收尾溜煤眼作为材料运输巷道;并以第一溜煤眼、第二溜煤眼、第三溜煤眼作为通风巷道;
(5)然后通过以下方法先将第五工作段、第六工作段全部开采:开采第五工作段、第六工作段时,拆除处于第五工作段、第六工作段的掩护支架排,第六工作段的采煤工作面作为材料运输巷道;第四溜煤眼作为通风巷道。
如上所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,更进一步说明为,所述的由上至下将每一工作段分别开采,具体为:将第一工作段进行开采至距离停采线2-5米处;将第二工作段进行开采至距离第一收尾溜煤眼的折返段2-5米处;将第三工作段进行开采至距离第二收尾溜煤眼的折返段2-5米处;第四工作段、第五工作段、第六工作段全部开采。
本发明提供的另一种伪斜柔性掩护支架采煤方法,具体为,在大致为长方形的采煤区段中使用伪斜柔性掩护支架采煤方法进行采煤;包括掘进运输巷、初采开切步骤。
所述采煤区段具有平均实际倾角于52°-60°之间且厚度为0.8-1.4m的煤层,在煤层两侧中较高一侧设置回风巷,以及在煤层两侧中较低一侧中设置平行于回风巷的运输巷掘进线;采煤区段尾端具有开采线,与采煤区段前端具有平行于开采线的停采线;由回风巷、运输巷掘进线、开采线、停采线构成所述长方形的四个边;停采线靠近采区内主运输巷。
其中,所述的掘进运输巷方法为:在采煤区段内靠近开采线30-50米处设置平行于开采线的转折虚拟线;
从主运输巷内开始并沿运输巷掘进线向开采线方向掘进运输巷,在掘进至转折虚拟线时调整掘进方向为向回风巷方向偏转,并掘进至与开采线相交,然后从开采线处折转向转折虚拟线方向掘进,如此反复在转折虚拟线与开采线之间折转,并最终掘进至回风巷内,在转折虚拟线与开采线之间折转的每一段运输巷均与开采线构成50-60°夹角;
所述的初采开切方法为:在最后一段运输巷内下放掩护支架排,开始采煤掘进并形成初采工作面,掩护支架排的行进方向朝向于初采工作面;开采出的煤从初采工作面溜入运输巷转折段,并从运输巷内运至主运输巷。
如上所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,更进一步说明为,运输巷在转折虚拟线与开采线之间折转的最后一段是由开采线向回风巷方向掘进,并连通回风巷。
如上所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,更进一步说明为,运输巷在转折虚拟线与开采线之间共折转五次,从回风巷向运输巷掘进线依次构成第六折返段、第五折返段、第四折返段、第三折返段、第二折返段、第一折返段;第六折返段连通回风巷。
如上所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,更进一步说明为,所述的初采开切方法还包括:
初采工作面的掩护支架排形成25°-30°的伪倾角,初采工作面向停采线方向推进,当推进到初采工作面与第四折返段连通大致为直线时,将掩护支架排下放到整个第四折返段,初采工作面延伸至将第四折返段内并再次向停采线方向推进;
当推进到初采工作面与第二折返段连通大致为直线时,将掩护支架排下放到整个第二折返段,初采工作面延伸至将第二折返段内并再次向停采线方向推进,直至将初采工作面推进到与运输巷掘进线相交。
有益效果
本发明的开采线处的运输巷和收尾阶段的溜煤眼均为倾斜布置,因此在开采过程中,支架下落与拆架操作简单、安全,防止通风与下煤系统堵塞,防止串矸,保护作业人员安全。
本发明初次装架量小,可以快速投产。并且开采和收尾不留大三角煤,损失煤量低,扩大了煤矿收入。
因此,本发明节约开采成本,扩大经济效益,并且安全和高效。
说明书附图
图1是背景技术中现有初采方案示意图。
图2是背景技术中现有收尾方案示意图。
图3是本发明初采方案示意图。
图4是本发明另一初采方案示意图。
图5是本发明收尾方案示意图。
其中:
主运输巷1;运输巷2;回风巷3;停采线4;采煤区段5;开采线6;转折虚拟线7;运输巷存车支巷8;通风眼9;初采工作面10;第六工作段11;第六折返段12;第五折返段13;第四折返段14;第三折返段15;第二折返段16;第一折返段17;第一工作段18;第一收尾溜煤眼19;第二工作段20;第二收尾溜煤眼21;第三工作段22;第三收尾溜煤眼23;第四工作段24;第四收尾溜煤眼25;第五工作段26;第五收尾溜煤眼27。
具体实施方式
本发明实施的采煤区段5大致为长方形,采走向长度700m;倾斜长度72m;面积50400m2。
柔性掩护支架为自溜式掩护支架,支架排的由钢丝绳串连,钢丝绳在回风巷内锚定。
采煤区段5内的煤层平均倾角55°,实际倾角达52~60°,煤层厚度为0.8-1.4m。
在煤层两侧中较高一侧设置回风巷3,在煤层两侧中较低一侧设置运输巷掘进线;运输巷掘进线与回风巷3大致平行。采煤区段5尾端具有开采线6,与采煤区段前端具有停采线4;开采线6与停采线4大致平行。
由回风巷、运输巷掘进线、开采线、停采线构成采煤区段的四个边。停采线靠近采区内主运输巷1,大约距离主运输巷15米。
以下实施例1-5实施的环境如下:
实施例所在的回采工作面地面属山地地形。地表呈北高南低走势。地表植被茂盛。地表无大的水体和建筑,有小窑和个别民房存在。对工作面回采无影响。
回采对地面设施的影响:本回采工作面地表为山地地形,人烟稀少,无重要的建筑和设施,垂直高差较大,煤层较薄,采动影响较小。
本回采工作面煤层结构复杂,煤层中含有夹矸2-4层,夹矸总厚度在0.03-1.01m之间,煤层不稳定,煤层可采指数为0.89,变异系数为45.42%,煤的比重为1.3(t/m3),煤的硬度为f=2-3,属半暗型煤光泽较弱。在工作面局部地段由于地质构造力和地应力的影响,煤层变得较破碎,易垮落。煤层厚度不稳定且厚度变化较大,局部地段裂隙发育,有少量裂隙水渗出,地压力较大。煤层松软,整体性较差。
影响回采的其它地质情况:
1.瓦斯:有瓦斯涌出,属高瓦斯矿井,瓦斯涌出量0.68m3/min。
2.煤层:煤尘具有爆炸性,煤尘爆炸性指数为33%
3.煤的自然:煤的自然倾向属三类。
4.地温:无专门研究资料,实践表明对生产无明显影响。
5.地压:无专门研究资料,预计局部地段地压较大,对生产有一定影响。
示例一:
参考图3,本实施例通过以下方法掘进运输巷2。
先从主运输巷1内开始并沿运输巷2掘进线向开采线方向掘进,在掘进至靠近开采线约35m时,调整掘进方向为向回风巷3方向偏转,以伪倾角33°掘进57m,并最终运输巷2尾端掘进到开采线中段,以50-60°夹角与开采线相交,形成运输巷2。
为了使支护设置更利于安装,在调整掘进方向的转角上,应该设置一小段眼口,该眼口垂直于运输巷2掘进线,深度为7m,也就是调整掘进方向为向回风巷3方向偏转时,先垂直于运输巷2掘进线方向掘进7m,然后再在该7m长的眼口底部开始掘进方向为向回风巷3方向偏转的运输巷2。
在偏转处继续沿运输巷2掘进线掘出运输巷存车支巷8;运输巷存车支巷8长度约8米,并且尾端不超过开采线;在运输巷存车支巷8的尾端掘通风眼9,通风眼9连接运输巷存车支巷8的尾和偏转段的运输巷2内,为了减少掘进工作量,应当沿运输巷存车支巷8的尾端与偏转段的运输巷2的最短距离线掘通风眼9,通常来看,通风眼9垂直于偏转段的运输巷2便是最短距离。运输巷存车支巷8设计一个通风眼9,可以供给运输巷存车支巷8的通风,不再安设其它通风设施。
示例二:
参考图3,本实施例初采开切方法为。
从运输巷2尾端处(也就是在开采线上)开始,向回风巷3内掘进并形成初采工作面10,初采工作面10连通回风巷3,并向停采线4方向偏转,初采工作面10与回风巷3构成30-40°夹角,连通到回风巷3。
在初采工作面10内下放掩护支架排,掩护支架排行进方向朝向于初采工作面10;开采出的煤从初采工作面10溜入运输巷2尾端,并从运输巷2内运至主运输巷1。
初采工作面10向前的推进,经过几个采掘循环后支架基本上形成25°-30°的伪倾角,初采工作面10也将越来越长,并最终到达运输巷2向回风巷3方向偏转的转角处,连接到运输巷2直线段(与运输巷2掘进线重合段),从而使初采工作面10上端与回风巷3相交,下端与运输巷2直线段相交,进入正常采煤工作面。
在初采开切中,必须按以下要求进行,才能顺利实施本方案:
在回风巷3与运输巷2中,须进行加强支护,以抵消采煤震动,对巷道顶板形成有力的支撑,加强支护长度必须超过3m,在加强支护超过3米以上时,方可初采开切,放炮落煤。
初采开切后,逐渐推进形成正常采掘采煤工作面。在推进过程中,掩护支架排中的每一个支架的架姿符合要求,不得趴架、仰架、倒架,支架不得座底。每个采煤班组工作结束,掩护支架排必须走到煤壁,不得露棚。如掩护支架排确因特殊原因不能走到位的地方,必须用排材绞好棚,下一个采煤班组必须打好炮,将掩护支架排走到煤壁。
调整初采工作面10坡度,逐渐推进形成正常采掘采煤工作面时,采取逐渐调整的方式,每循增大初采工作面10上部(靠近回风巷3一端)的推进度,逐渐将坡度调整,掩护支架排形成25°-30°的伪倾角,以防止皱架。调整过程中必须保证掩护支架排中的每一个支架行走均匀协调,架姿符合要求,保证煤壁、支架成直线。
掩护支架排尾部保持2~3m倒角向下放架,倒角处的伪倾角必须控制在200,倒角处的支架必须用支撑固定好,防止趴架。
推进过程中必须及时拆除倒角中多余的掩护支架,倒角长度不得超过作业规程规定。
初采开切期间,由于支架背部无矸石垫层,掩护支架缺少推力和固定力,采煤队在回采过程中,严禁放大炮,要及时打好迈步支撑或绷子。每放2~3m炮后,支架及时走到煤壁,并撑支好。
本实施例初采开切方法把工作面初次安架长度控制在40-45m,缩短工作面初次安架长度,使工作面在最短的时间内投产,一般只需三天,工作面就可以投入生产,十天以内工作面就可以达到正常生产能力。本实施例中的开切布置方式,既解决了柔性掩护支架工作面安架时间长,又最大可能地回收了煤炭资源,而且还少掘进了巷道。
示例三:
参考图4,本实施例通过另一方法掘进运输巷2并进行初采开切。
其中,掘进的运输巷2具体结构如下。
在采煤区段内靠近开采线30-50米处设置平行于开采线的转折虚拟线7。
从主运输巷1内开始并沿运输巷2掘进线向开采线方向掘进运输巷2,在掘进至转折虚拟线7时调整掘进方向为向回风巷3方向偏转,并掘进至与开采线相交,然后从开采线处折转向转折虚拟线7方向掘进,如此反复在转折虚拟线7与开采线之间折转,并最终掘进至回风巷3内,在转折虚拟线7与开采线之间折转的每一段运输巷2均与开采线构成50-60°夹角。
运输巷2在转折虚拟线7与开采线之间折转的最后一段是由开采线向回风巷3方向掘进,并连通回风巷3。
运输巷2在转折虚拟线7与开采线之间共折转五次,从回风巷3向运输巷2掘进线依次构成第六折返段12、第五折返段13、第四折返段14、第三折返段15、第二折返段16、第一折返段17;第六折返段12连通回风巷3。
初采开切方法如下
在最后一段运输巷2内下放掩护支架排,开始采煤掘进并形成初采工作面,掩护支架排的行进方向均向于初采工作面;开采出的煤从初采工作面溜入运输巷2转折段,并从运输巷2内运至主运输巷1。
初采工作面的掩护支架排形成25°-30°的伪倾角,初采工作面向停采线4方向推进,当推进到初采工作面与第四折返段14连通大致为直线时,将掩护支架排下放到整个第四折返段14,初采工作面延伸至将第四折返段14内并再次向停采线4方向推进。
当推进到初采工作面与第二折返段16连通大致为直线时,将掩护支架排下放到整个第二折返段16,初采工作面延伸至将第二折返段16内并再次向停采线4方向推进,直至将初采工作面推进到与运输巷2掘进线相交。
因此,本实施例中,执行的初采方案,使留下的未开采部,为锯齿形,较现在技术的大三角形留煤,留下的未开采煤更少,按几何面积计算,锯齿形留置部分仅为原技术三角形留置部分的1/8。
示例四:
正常采掘方法为:不停切割初采工作面,将初采工作面向停采线4方向推进,形成采煤工作面;并通过在采煤工作面的不同位置采用不同的采煤深度来调整采煤工作面与回风巷3夹角,使掩护支架排形成25°-30°的伪倾角。
示例五:
参考图5,收尾溜煤眼将采煤工作面分段的具体结构如下。
当推进到采煤工作面与回风巷3的相交点到达停采线4前20米内时,开始掘进5个收尾溜煤眼,将采煤工作面分段为六个工作段。
第一工作段18靠近回风巷3。
第二工作段20靠近第一工作段并处在第一工作段的下方。
第三工作段22靠近第二工作段并处在第二工作段的下方。
第四工作段24靠近第三工作段并处在第三工作段的下方。
第五工作段26靠近第四工作段并处在第四工作段的下方。
第六工作段11靠近第五工作段并处在第五工作段的下方。
具体为,从回风巷3至运输巷2依次为第一工作段、第二工作段、第三工作段、第四工作段、第五工作段、第六工作段。
5个收尾溜煤眼分别为:
第一收尾溜煤眼19在第一工作段和第二工作段之间。第一收尾溜煤眼19延伸至停采线4并在停采线4处进行折返,折返段以平行于采煤工作面的方向向下连通第二收尾溜煤眼21。其中,第一收尾溜煤眼19处于采煤工作面与停采线4之间这一段与回风巷3构成25-35°;而折返段依然是与回风巷3构成25-35°夹角,相当于:通过作垂直于停采线4的垂线,该垂线为,处于采煤工作面与停采线4之间这一段,与折返段构成的夹角的角平分线。
第二收尾溜煤眼21在第二工作段和第三工作段之间。第二收尾溜煤眼21延伸至停采线4并在停采线4处进行折返,折返段以平行于采煤工作面的方向向下连通第三收尾溜煤眼23;其中,第二收尾溜煤眼21处于采煤工作面与停采线4之间这一段与回风巷3构成25-35°;而折返段依然是与回风巷3构成25-35°夹角,相当于:通过作垂直于停采线4的垂线,该垂线为,处于采煤工作面与停采线4之间这一段,与折返段构成的夹角的角平分线。
第三收尾溜煤眼23在第三工作段和第四工作段之间。
第四收尾溜煤眼25在第四工作段和第五工作段之间。
第五收尾溜煤眼27在第五工作段和第六工作段之间。
第三收尾溜煤眼23、第四收尾溜煤眼25、第五收尾溜煤眼27直接连通采煤工作面与运输巷2,不折返。
收尾采煤的方法如下:
由上至下将每一工作段分别开采,并在开采时利用该工作段所在收尾溜煤眼及相邻收尾溜煤眼进行溜煤与运输材料。具体为:
(1)、通过以下方法先将第一工作段18进行开采至距离停采线4约3米处:开采第一工作段18时,从第一溜煤眼内溜煤至停采线4并折返溜至第二溜煤眼内,并再次从第二溜煤眼内溜至停采线4后再折返溜至第三溜煤眼内后溜入运输巷2外运;第一工作段18进行开采后不折除处于第一工作段18的掩护支架排;并以回风巷3作为材料运输及通风巷道。
(2)、然后通过以下方法先将第二工作段20进行开采至距离第一收尾溜煤眼19的折返段约3米处:开采第二工作段20时,从第二溜煤眼内溜煤至停采线4并折返溜至第三溜煤眼内后溜入运输巷2外运;第二工作段20进行开采时拆除处于第二工作段20的掩护支架排;并以第一溜煤眼作为材料运输及通风巷道。
(3)、然后通过以下方法先将第三工作段22进行开采至距离第二收尾溜煤眼21的折返段约3米处:开采第三工作段22时,从第三溜煤眼内溜煤至运输巷2外运;第三工作段22进行开采时拆除处于第三工作段22的掩护支架排;并以第一溜煤眼、第二溜煤眼作为材料运输及通风巷道。
(4)、然后通过以下方法先将第四工作段24全部开采:开采第四工作段24时,从第四溜煤眼内溜煤至运输巷2外运;第四工作段24进行开采时拆除处于第四工作段24的掩护支架排;并以第五收尾溜煤眼27作为材料运输巷2道;并以第一溜煤眼、第二溜煤眼、第三溜煤眼作为通风巷道。
(5)然后通过以下方法先将第五工作段26、第六工作段11全部开采:开采第五工作段26、第六工作段11时,拆除处于第五工作段26、第六工作段11的掩护支架排,第六工作段11的采煤工作面作为材料运输巷2道;第四溜煤眼作为通风巷道。
由于第四工作段24、第五工作段26、第六工作段11的结尾处于运输巷2内,因此,可以将第四工作段24、第五工作段26、第六工作段11全部开采。
在收尾采煤中,必须按以下要求进行,才能顺利实施本方案:
将采煤工作面进行分段时,需先将分架前,必须先将掩护支架排进行分段,分段方法为:先将每一段掩护支架排打支撑将支架固定好,然后用另外的钢丝绳换掩护支架排上的钢丝绳。换绳过程中,必须保证支架上钢丝绳根数不少于3根,即必须一根一根的换。
掩护支架排进行分段前,将第三收尾溜煤眼23的眼口处(第三收尾溜煤眼23与采煤工作面连通处)推出一个1.5m平方米的平台,以利于安架。将在第二工作段的浮煤浮矸清理干净,支架上端绞安全;必须将支架安装掩护好第三收尾溜煤眼23的眼口处,并打支撑将支架固定好后才能回收第二工作段的采煤工作面支架。
在收尾采煤时,每班必须将掩护支架排走拢煤壁,不得露棚。掩护支架排的每一个支架的架姿符合要求,不仰架、不趴架、不倒架、不座底。
加强每一个收尾溜煤眼的眼口处的支护管理,支护必须齐全。每一个收尾溜煤眼的眼口处支架走到位,浮煤、浮矸除尽。
在开采本工作段时,本工作段上方的收尾溜煤眼的眼口处必须有1.5平方米的平台,以利于安架,安架不能过多,必须根据需要安设,同时支架安装好后,必须用手动葫轮将支架固定好,防止工作面多架、圈架。
在收尾采煤期间,必须加强通风瓦斯管理,瓦检员要深入工作面进行检查,杜绝瓦斯超限和无风、微风作业。
在开采第三工作段22期间,第一收尾溜煤眼19以及第一收尾溜煤眼19的折返段必须保持畅通。在第一收尾溜煤眼19的折返段内设一道挡风帘,以将风流引导至第三工作段22,经过人员必须随手关好挡风帘。
本收尾采煤的方法利用多个收尾溜煤眼的掘进进行煤炭资源的回收,保证了煤炭的最大限度回收。
补充说明:
本发明的上述示例一、示例二、示例三、示例四、示例五可以相互结合,形成新的实施方式。
例如,可以将示例一、示例二、示例四、示例五相互结合,形成新的实施方式。
或者,将示例三、示例四、示例五相互结合,形成新的实施方式。
本发明技术通过工业实验,该矿已在本申请人所在矿区的+340m水平306采区西翼的9#煤层3961、3963、3965及11#煤层31161、31163采煤工作面和303采区10#煤层31034、31036采煤工作面取得了成功,与现有技术相比,多回收煤炭资源7.3万吨。按销售平均价格255元/吨,原煤制造成本195元/吨,创造效益438万元。
同时,由于采用科学、合理的初采和收尾技术方案,保证了回采工作面的稳定,避免了经常返修溜煤眼及工作面顶板垮塌所带来的一系列生产及安全影响,对保证矿井的正常安全生产将起到至关重要的作用。
Claims (10)
1.伪斜柔性掩护支架采煤方法,在大致为长方形的采煤区段中使用伪斜柔性掩护支架采煤方法进行采煤;包括掘进运输巷、初采开切、正常采掘、以及收尾步骤;
所述采煤区段具有平均实际倾角于52°-60°之间且厚度为0.8-1.4m的煤层,在煤层两侧中较高一侧设置回风巷以及在较低一侧中设置平行于回风巷的运输巷掘进线;采煤区段尾端具有开采线,与采煤区段前端具有平行于开采线的停采线;由回风巷、运输巷掘进线、开采线、停采线构成所述长方形的四个边;停采线靠近采区内主运输巷;
其特征在于,所述的掘进运输巷方法为:从主运输巷内开始并沿运输巷掘进线向开采线方向掘进,在掘进至靠近开采线时调整掘进方向为向回风巷方向偏转,并最终运输巷尾端掘进到开采线中段,形成运输巷;
所述的初采开切方法为:从运输巷尾端处开始,向回风巷内掘进并形成初采工作面,所述的初采工作面连通回风巷,并向停采线方向偏转;
在初采工作面内下放掩护支架排,掩护支架排行进方向朝向于初采工作面;开采出的煤从初采工作面溜入运输巷尾端,并从运输巷内运至主运输巷;
所述的正常采掘方法为:不停切割初采工作面,将初采工作面向停采线方向推进,形成采煤工作面;并通过在采煤工作面的不同位置采用不同的采煤深度来调整采煤工作面与回风巷夹角,使掩护支架排形成25°-30°的伪倾角;
所述的收尾方法为:当推进到采煤工作面与回风巷的相交点到达停采线前20米内时,开始掘进若干收尾溜煤眼;所述的收尾溜煤眼从采煤工作面开始并以与回风巷构成25-35°夹角向下延伸至停采线、运输巷之一;延伸至停采线的收尾溜煤眼在停采线处进行折返,并平行于采煤工作面且向下连通相邻收尾溜煤眼;
由上至下将每一工作段分别开采,并在开采时利用该工作段所在收尾溜煤眼及相邻收尾溜煤眼进行溜煤与运输材料。
2.如权利要求1所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,其特征在于,所述的在掘进至靠近开采线时调整掘进方向为向回风巷方向偏转,具体为,当运输巷掘进至靠近开采线33-38米时调整掘进方向为向回风巷方向偏转,并使偏转段的运输巷以50-60°夹角与开采线相交;
所述的初采工作面连通回风巷,并向停采线方向偏转,具体为,初采工作面与回风巷构成30-40°夹角,连通到回风巷。
3.如权利要求2所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,其特征在于,在偏转处继续沿运输巷掘进线掘出运输巷存车支巷;运输巷存车支巷的尾端不超过开采线;在运输巷存车支巷的尾端向偏转段的运输巷内沿运输巷存车支巷的尾端与偏转段的运输巷的最短距离线掘通风眼。
4.如权利要求1所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,其特征在于,所述的收尾溜煤眼至少包括:
将靠近回风巷的第一工作段与靠近第一工作段的第二工作段进行分段的第一收尾溜煤眼;
将第二工作段与第二工作段下方的第三工作段进行分段的第二收尾溜煤眼;
将第三工作段与第三工作段下方的第四工作段进行分段的第三收尾溜煤眼;
将第四工作段与第四工作段下方的第五工作段进行分段的第四收尾溜煤眼;
将第五工作段与靠近运输巷的第六工作段进行分段的第五收尾溜煤眼;
其中,第一收尾溜煤眼延伸至停采线并在停采线处进行折返,折返段以平行于采煤工作面的方向向下连通第二收尾溜煤眼;
第二收尾溜煤眼延伸至停采线并在停采线处进行折返,折返段以平行于采煤工作面的方向向下连通第三收尾溜煤眼;
其中,第三收尾溜煤眼、第四收尾溜煤眼、第五收尾溜煤眼连通采煤工作面与运输巷。
5.如权利要求4所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,其特征在于,所述的由上至下将每一工作段分别开采,具体为:
(1)、先将第一工作段进行开采至靠近停采线:开采第一工作段时,从第一溜煤眼内溜煤至停采线并折返溜至第二溜煤眼内,并再次从第二溜煤眼内溜至停采线后再折返溜至第三溜煤眼内后溜入运输巷外运;第一工作段进行开采后不折除处于第一工作段的掩护支架排;并以回风巷作为材料运输及通风巷道;
(2)、将第二工作段进行开采至靠近第一收尾溜煤眼的折返段:开采第二工作段时,从第二溜煤眼内溜煤至停采线并折返溜至第三溜煤眼内后溜入运输巷外运;第二工作段进行开采时拆除处于第二工作段的掩护支架排;并以第一溜煤眼作为材料运输及通风巷道;
(3)、将第三工作段进行开采至靠近第二收尾溜煤眼的折返段:开采第三工作段时,从第三溜煤眼内溜煤至运输巷外运;第三工作段进行开采时拆除处于第三工作段的掩护支架排;并以第一溜煤眼、第二溜煤眼作为材料运输及通风巷道;
(4)、将第四工作段全部开采:开采第四工作段时,从第四溜煤眼内溜煤至运输巷外运;第四工作段进行开采时拆除处于第四工作段的掩护支架排;并以第五收尾溜煤眼作为材料运输巷道;并以第一溜煤眼、第二溜煤眼、第三溜煤眼作为通风巷道;
(5)、将第五工作段、第六工作段全部开采:开采第五工作段、第六工作段时,拆除处于第五工作段、第六工作段的掩护支架排,第六工作段的采煤工作面作为材料运输巷道;第四溜煤眼作为通风巷道。
6.如权利要求5所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,其特征在于,所述的由上至下将每一工作段分别开采,具体为:将第一工作段进行开采至距离停采线2-5米处;将第二工作段进行开采至距离第一收尾溜煤眼的折返段2-5米处;将第三工作段进行开采至距离第二收尾溜煤眼的折返段2-5米处;第四工作段、第五工作段、第六工作段全部开采。
7.伪斜柔性掩护支架采煤方法,在大致为长方形的采煤区段中使用伪斜柔性掩护支架采煤方法进行采煤;包括掘进运输巷、初采开切步骤;
所述采煤区段具有平均实际倾角于52°-60°之间且厚度为0.8-1.4m的煤层,在煤层两侧中较高一侧设置回风巷,以及在煤层两侧中较低一侧中设置平行于回风巷的运输巷掘进线;采煤区段尾端具有开采线,与采煤区段前端具有平行于开采线的停采线;由回风巷、运输巷掘进线、开采线、停采线构成所述长方形的四个边;停采线靠近采区内主运输巷;
其特征在于,所述的掘进运输巷方法为:在采煤区段内靠近开采线30-50米处设置平行于开采线的转折虚拟线;
从主运输巷内开始并沿运输巷掘进线向开采线方向掘进运输巷,在掘进至转折虚拟线时调整掘进方向为向回风巷方向偏转,并掘进至与开采线相交,然后从开采线处折转向转折虚拟线方向掘进,如此反复在转折虚拟线与开采线之间折转,并最终掘进至回风巷内,在转折虚拟线与开采线之间折转的每一段运输巷均与开采线构成50-60°夹角;
所述的初采开切方法为:在最后一段运输巷内下放掩护支架排,开始采煤掘进并形成初采工作面,掩护支架排的行进方向朝向于初采工作面;开采出的煤从初采工作面溜入运输巷转折段,并从运输巷内运至主运输巷。
8.如权利要求7所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,其特征在于,运输巷在转折虚拟线与开采线之间折转的最后一段是由开采线向回风巷方向掘进,并连通回风巷。
9.如权利要求8所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,其特征在于,运输巷在转折虚拟线与开采线之间共折转五次,从回风巷向运输巷掘进线依次构成第六折返段、第五折返段、第四折返段、第三折返段、第二折返段、第一折返段;第六折返段连通回风巷。
10.如权利要求9所述的伪斜柔性掩护支架采煤方法,其特征在于,所述的初采开切方法还包括:
初采工作面的掩护支架排形成25°-30°的伪倾角,初采工作面向停采线方向推进,当推进到初采工作面与第四折返段连通大致为直线时,将掩护支架排下放到整个第四折返段,初采工作面延伸至将第四折返段内并再次向停采线方向推进;
当推进到初采工作面与第二折返段连通大致为直线时,将掩护支架排下放到整个第二折返段,初采工作面延伸至将第二折返段内并再次向停采线方向推进,直至将初采工作面推进到与运输巷掘进线相交。
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