CN117167012B - 一种急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺 - Google Patents
一种急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺,涉及煤矿开采技术领域,针对长度短、厚度大的急倾斜特厚煤层,其中工作面的长度为≤60m,顶煤厚度为≥20m,煤层的倾角≥45°,包括如下步骤:步骤一、单次放煤高度的确定;步骤二、M轮顺序放煤作业,通过M轮顺序放煤使得煤岩界面平缓下降;步骤三、N轮顺/逆序放煤作业,首先判断煤层倾角α与临界角θ的大小关系,再选择合适的组合放煤方式。本发明针对顶煤厚度较大的急倾斜煤层水平分段综放开采条件创新性地提出了先多轮顺序后多轮逆序的精细化放煤工艺,能够有效降低混矸率,同时减少顶板侧、底板岩层侧和工作面中部的顶煤损失,从而提高整个工作面的顶煤回收率。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域,尤其涉及一种急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺。
背景技术
水平分段综放开采在急倾斜特厚煤层中具有高产高效、巷道掘进率低等优势,因此得到广泛的应用。而如何减少开采过程的顶煤损失一直是业界进行科学研究的重点,一般采用优化放煤工艺的角度进行相关研究。目前没有水平分段综放开采同时减少工作面顶板侧、底板岩层侧及工作面中部煤损的放煤方法相关技术方案,近似的实现方案有一种减少综放工作面端头顶煤损失的放煤系统和方法,专利号为ZL201810889830.2,该方法根据“工作面放煤顺序不同所产生的煤岩界面形态也不同”而采用端头逆序放煤方式来减少顶煤损失。端头逆序放煤方式是指将综放工作面内除上端头不放煤段和下端头不放煤段之外的所有放煤支架划分为正序放煤段和逆序放煤段两段;正序放煤段是指在该段内放煤方向与采煤机割煤方向相同,与上端头不放煤段相邻;逆序放煤段是指在该段内放煤方向与采煤机割煤方向相反,与下端头不放煤段相邻。另一种近似的实现方案,专利号为ZL201910283148.3,该方法公开了一种综放开采动态放煤方法,包括以下放煤步骤,S1:将综采工作面的液压支架顺序编号为1号、2号、3号……N号、N+1号,N为不小于1的整数;S2:按照液压支架的编号顺序首先打开1号液压支架的放煤板,当1号液压支架放煤板放煤一定量时,打开2号液压支架的放煤板进行放煤,当2号液压支架放煤板放煤一定量时,打开3号液压支架的放煤板进行同时放煤,依次类推,当N号液压支架放煤板放煤一定量时,打开N+1号液压支架的放煤板进行同时放煤(其中一定量设定为二分之一);每个液压支架放煤板见到矸石立即关闭。这种放煤方式依次打开放煤口进行多口放煤,能够防止矸石过早处于低位,从而降低混矸率。
具体的,现有技术一种减少综放工作面端头顶煤损失的放煤系统和方法(201810889830.2)中,通过改变逆序段的放煤顺序仅能减少逆序段的顶煤损失、提高逆序段部分的顶煤回收率,而工作面其他位置的放煤顺序并没有变化,该技术的不足之处为:仅优化了逆序段的放煤过程,对于逆序段以外位置的顶煤放出过程并无影响,不能减少工作面其他位置的残煤损失,对整个工作面回收率的提高比较有限。现有技术一种综放开采动态放煤方法(201910283148.3)中,在一个放煤口放煤到一半放煤高度时打开下一个放煤口进行放煤,能够防止矸石过早处于低位,优化了工作面中部的煤岩界面下降过程,降低混矸率,该技术的不足之处为:对于水平分段综放开采条件下的顶板侧和底板岩层侧煤损占比较大,该工艺在放煤过程中打开下一放煤口进行同时放煤,主要降低了工作面中部的混矸率,提高工作面中部的顶煤回收率,但无法减少顶、底板岩层侧的煤损。
因此,如何开发一种全新的急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺,针对水平分段综放开采条件下,明显减少整个工作面(包括工作面顶板侧、底板岩层侧及工作面中部)顶煤损失所提出的放煤方法,在工作面的不同开采段采用不同的放煤方式,以提高顶煤回收率,成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺,先通过多轮放煤适当降低分段高度,促使煤岩界面平缓下降,再将工作面划分为顺序段和逆序段,并根据煤层倾角的大小判断底板岩层侧“三角煤”的难以放出程度,采用不同的多轮逆序放煤方式:当煤层倾角小于临界角θ时,先在顺序段进行多轮放煤,使“三角煤”得到充分释放,再在逆序段进行多轮的逆序放煤,充分放出顶板侧的顶煤;当煤层倾角大于临界角θ时,每进行一次顺序放煤后就进行逆序放煤,同样分为多个轮次进行放煤,直到有矸石放出;这样在减少工作面中部顶煤损失的同时,可以有效减少工作面底板岩层侧“三角煤”和顶板侧的顶煤损失,进而提高整个工作面的顶煤回收率,从而弥补现有技术存在的不足。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
本发明一种急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺,针对长度短、厚度大的急倾斜特厚煤层,其中工作面的长度为≤60m,顶煤厚度为≥20m,煤层的倾角≥45°,具体包括如下步骤:
步骤一、单次放煤高度的确定,根据放煤高度,确定M+N轮次多轮放煤中单次的放煤高度;
步骤二、M轮顺序放煤作业,通过M轮顺序放煤操作后,降低分段高度,使得煤岩界面平缓下降;
步骤三、N轮顺/逆序放煤作业,首先判断煤层倾角α与临界角θ的大小关系,再根据判断结果选择合适的组合放煤方式。
优选的,所述急倾斜特厚煤层包括底板岩层、顶板岩层、煤岩区域和顶煤区域,开采时顶煤区域下方的工作面被分为不放煤段、顺序段与逆序段,底板岩层是位于煤层下面的岩层,顶板岩层是位于煤层上面的岩层,煤岩区域主要为上一分段开采结束后垮落的破碎岩体以及少量残煤,顶煤区域为所开采分段的液压支架上方顶煤;不放煤段为工作面两端不进行放煤操作的过渡支架区,将中间位置的放煤支架区域划分为顺序段与逆序段,所述顺序段为工作面底板岩层侧放煤支架到工作面中部的放煤支架区域,所述逆序段为工作面顶板侧放煤支架到工作面中部的放煤支架区域,煤层倾角α为煤层所在平面与水平面的夹角。
优选的,所述顺序段的长度一般大于5倍支架中心距,所述逆序段长度一般大于5倍支架中心距,工作面两端的所述不放煤段各留3部支架,所述顺序段与逆序段的支架数量不低于5部。
优选的,步骤一中,根据放煤高度及M+N轮次确定每次的放煤高度为倍的顶煤厚度,其中M≥2,N≥1。
优选的,步骤二中,M轮次共放出倍顶煤厚度的顶煤。
优选的,步骤三中,组合放煤方式包括两种,第一种为先采用顺序放煤至出现矸石为停止,再采用逆序放煤至出现矸石为停止;第二种为单轮顺序放煤和单轮逆序放煤交替循环作业。
优选的,当α<θ时,采用第一种组合放煤方式,首先在顺序段区域从底板向工作面中部方向进行一个轮次的顺序放煤操作,每次放煤高度仍为倍的顶煤厚度,如此进行N轮次的循环放煤,其中最后一个放煤轮次以出现矸石为停止放煤;再在逆序段区域从顶板向工作面中部方向进行一个轮次的逆序放煤操作,每次放煤高度为/>倍的顶煤厚度,进行N轮次的循环放煤,最后一个放煤轮次仍以出现矸石为停止放煤;
当α≥θ时,先在顺序段区域从底板向工作面中部方向进行一个轮次的顺序放煤操作,放煤高度为倍的顶煤厚度,再在逆序段区域从顶板向工作面中部方向进行一个轮次的逆序放煤操作,放煤高度同为/>倍的顶煤厚度,接着在顺序段区域进行第二轮次的顺序放煤操作,放煤高度不变,之后,在逆序段区域进行同样放煤高度的第二轮次逆序放煤操作,如此顺序放煤和逆序放煤交替进行,直至在第N轮次的顺序放煤和逆序放煤中的每部放煤支架均有矸石出现,表示多轮逆序放煤结束。
优选的,所述临界角θ为判断底板岩层侧所留残煤较少时的最小煤层倾角,取值设为80°。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
本发明一种急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺,适用于长度短、厚度大的急倾斜特厚煤层,开采时主要经过三步完成,具体的步骤一、单次放煤高度的确定,根据放煤高度,确定M+N轮次多轮放煤中单次的放煤高度;步骤二、M轮顺序放煤作业,通过M轮顺序放煤操作后,平稳降低顶煤厚度以充分降低混矸率,同时使顶煤充分破碎,提高顶煤流动性,为之后提高顶煤回收率的精细化放煤提供基础;步骤三、N轮顺/逆序放煤作业,首先判断煤层倾角α与临界角θ的大小关系,再根据判断结果选择合适的组合放煤方式;其中,步骤三中,组合放煤方式包括两种,第一种为先采用顺序放煤至出现矸石为停止,再采用逆序放煤至出现矸石为停止,以减少顶板侧的顶煤损失;第二种为单轮顺序放煤和单轮逆序放煤交替循环作业,当底板岩层侧“三角煤”放出难度不大时,每从底板向工作面中部进行一个轮次顺序放煤,接着就进行一个轮次从顶板向工作面中部的逆序放煤,减少底板岩层侧和顶板侧顶煤损失的同时降低工作面中部的混矸率,从而能够提高工作面中部的顶煤回收率。
总的来说,本发明针对顶煤厚度较大的急倾斜煤层水平分段综放开采条件创新性地提出了先多轮顺序后多轮逆序的精细化放煤工艺,能够有效降低混矸率,同时减少顶板侧、底板岩层侧和工作面中部的顶煤损失,从而提高整个工作面的顶煤回收率,促进煤矿向绿色开采发展。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺示意图;
图2为本发明水平分段综放开采多轮逆序放煤工作面布置示意图;
图3为本发明工作面内M轮次顺序放煤的煤岩界面示意图;
图4为本发明顺序段N轮顺序放煤的煤岩界面示意图(倾角较小时);
图5为本发明逆序段N轮逆序放煤的煤岩界面示意图(倾角较小时);
图6为本发明煤层倾角较大时的多轮逆序放煤工艺过程。
附图标记说明:1、底板岩层;2、顶板岩层;3、煤岩区域;4、顶煤区域;5、不放煤段;6、顺序段;7、逆序段。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1-6所示,一种急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺,针对长度短、厚度大的急倾斜特厚煤层,其中工作面的长度为≤60m,顶煤厚度为≥20m,煤层的倾角≥45°,具体包括如下步骤:
步骤一、单次放煤高度的确定,根据放煤高度,确定M+N轮次多轮放煤中单次的放煤高度;
步骤二、M轮顺序放煤作业,通过M轮顺序放煤操作后,降低分段高度,使得煤岩界面平缓下降;
步骤三、N轮顺/逆序放煤作业,首先判断煤层倾角α与临界角θ的大小关系,再根据判断结果选择合适的组合放煤方式。
如图2所示,所述急倾斜特厚煤层包括底板岩层1、顶板岩层2、煤岩区域3和顶煤区域4,开采时顶煤区域4下方的工作面被分为不放煤段5、顺序段6与逆序段7,底板岩层1是位于煤层下面的岩层,顶板岩层2是位于煤层上面的岩层,煤岩区域3主要为上一分段开采结束后垮落的破碎岩体以及少量残煤,顶煤区域4为所开采分段的液压支架上方顶煤;不放煤段5为工作面两端不进行放煤操作的过渡支架区,将中间位置的放煤支架区域划分为顺序段6与逆序段7,所述顺序段6为工作面底板岩层侧放煤支架到工作面中部的放煤支架区域,所述逆序段7为工作面顶板侧放煤支架到工作面中部的放煤支架区域,煤层倾角α为煤层所在平面与水平面的夹角。
具体的,所述顺序段6的长度一般大于5倍支架中心距,所述逆序段7长度一般大于5倍支架中心距,工作面两端的所述不放煤段5各留3部支架,所述顺序段6与逆序段7的支架数量不低于5部,开采效果较好,支架采用本领域的常规支架。 其中,放煤支架的支架中心距一般为1.5米,5倍支架中心距就是7.5米,即每一区域的长度一般大于7.5米。放煤支架在每次放煤后就起到一定的支护顶板的作用,工作面两端一般各留的3部支架不放煤,主要起到支护工作面端部顶板及附近巷道的作用。
具体的,步骤一中,根据放煤高度及M+N轮次确定每次的放煤高度为倍的顶煤厚度,其中M≥2,N≥1。
步骤二中,M轮次共放出倍顶煤厚度的顶煤。
步骤三中,组合放煤方式包括两种,第一种为先采用顺序放煤至出现矸石为停止,再采用逆序放煤至出现矸石为停止;第二种为单轮顺序放煤和单轮逆序放煤交替循环作业。
当α<θ时,采用第一种组合放煤方式,首先在顺序段6区域从底板向工作面中部方向进行一个轮次的顺序放煤操作,每次放煤高度仍为倍的顶煤厚度,如此进行N轮次的循环放煤,其中最后一个放煤轮次以出现矸石为停止放煤;再在逆序段7区域从顶板向工作面中部方向进行一个轮次的逆序放煤操作,每次放煤高度为/>倍的顶煤厚度,进行N轮次的循环放煤,最后一个放煤轮次仍以出现矸石为停止放煤;
当α≥θ时,先在顺序段6区域从底板向工作面中部方向进行一个轮次的顺序放煤操作,放煤高度为倍的顶煤厚度,再在逆序段7区域从顶板向工作面中部方向进行一个轮次的逆序放煤操作,放煤高度同为/>倍的顶煤厚度,接着在顺序段6区域进行第二轮次的顺序放煤操作,放煤高度不变,之后,在逆序段7区域进行同样放煤高度的第二轮次逆序放煤操作,如此顺序放煤和逆序放煤交替进行,直至在第N轮次的顺序放煤和逆序放煤中的每部放煤支架均有矸石出现,表示多轮逆序放煤结束。
具体的,所述临界角θ为判断底板岩层侧所留残煤较少时的最小煤层倾角,取值设为80°。一般,在水平分段综放开采条件下,当煤层倾角越小,底板岩层侧三角形的顶煤体积就越大,越难被放出,所留的残煤也越多。
下面将结合本发明中的附图2-6,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明公开了一种急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺,根据煤层倾角的大小,包含两种不同的具体开采方式,相对应的,以下将具体描述两个实施例。
实施例1:
对于煤层倾角α为70°的急倾斜特厚煤层,有α<θ,假定煤层水平厚度(等于工作面长度)为60米,顶煤区域4高度为20米,工作面两端各有3部过度支架作为不放煤段5,每部支架宽1.5米,工作面中部有34部放顶煤液压支架可进行放煤操作,每部支架宽1.5米,实施例包括以下步骤:
S1步骤一、单次放煤高度的确定:每次的放煤高度一般取3~5米,这里根据顶煤区域高度(20米)取单次放煤高度为4米,总放煤轮次M+N=5,其中放煤轮次M=2,N=3。为方便描述,将工作面中部的34部放煤支架,按照图3中的顺序放煤方向分别记为1#、2#、3#、……、34#放煤支架。
S2步骤二、M轮顺序放煤作业:首先,M=2时需要进行2个轮次的顺序放煤过程。在放煤支架进刀割煤之后,打开工作面中部1#放煤支架的放煤口,使支架上方的破碎顶煤从放煤口放出,直到放煤高度达到4米时,关闭该放煤口停止放煤;接着打开2#放煤支架的放煤口,同样进行放煤过程至放煤高度达到4米,之后关闭放煤口停止放煤;依次进行不同放煤支架的放煤过程,直至34#放煤支架的放煤高度同样达到4米,关闭放煤口停止放煤。这时再打开1#放煤支架的放煤口,放出4米高的顶煤,此时1#支架的放煤高度达到8米,关闭放煤口;打开2#放煤支架的放煤口,放出4米高的顶煤,此时2#支架的放煤高度同样达到8米;依次进行不同放煤支架的放煤过程,直至34#放煤支架的放煤高度同样达到8米,关闭放煤口停止放煤。至此,M轮次(M=2)的顺序放煤过程全部完成。
步骤三中S3-1:首先,将工作面中部的34部放顶煤液压支架划分为顺序段和逆序段,顺序段和逆序段各17部,顺序段为1#~17#放煤支架,逆序段为18#~34#放煤支架。
S3-2,接着进行N=3轮次的顺序放煤过程:打开1#放煤支架的放煤口,放出4米高的顶煤,此时1#支架的放煤高度达到12米,关闭放煤口;打开2#放煤支架的放煤口,放出4米高的顶煤,此时2#支架的放煤高度同样达到12米;依次进行不同放煤支架的放煤过程,直至17#放煤支架的放煤高度同样达到12米,关闭放煤口停止放煤。之后,再重复上述过程2次至每部支架的放煤高度达到20米,此时,放煤高度等于顶煤厚度(20米),1#~17#支架的上方顶煤基本全部被放出,并有矸石出现,表明N轮次的顺序放煤过程结束。
S3-3,最后,进行N=3轮次的逆序放煤过程:打开34#放煤支架的放煤口,放出4米高的顶煤,此时34#支架的放煤高度达到12米,关闭放煤口;打开33#放煤支架的放煤口,放出4米高的顶煤,此时33#支架的放煤高度同样达到12米;依次进行不同放煤支架的放煤过程,直至18#放煤支架的放煤高度同样达到12米,关闭放煤口停止放煤。之后,再重复上述过程2次至每部支架的放煤高度达到20米,此时,放煤高度等于顶煤厚度(20米),34#~18#支架的上方顶煤基本全部被放出,并有矸石出现,代表着N轮次的逆序放煤过程结束。
对于以上煤层倾角小于θ=80°的急倾斜特厚煤层,难放出的底板岩层侧三角煤体积较大,这种放煤方式能先充分放出底板岩层侧三角煤,之后尽可能提高工作面中部和顶板侧的顶煤回收率,从而有利于提高工作面的总体顶煤回收率。
实施例2:
对于煤层倾角α为85°的急倾斜特厚煤层,有α>θ,同样假定煤层水平厚度(等于工作面长度)为60米,顶煤区域4高度为20米,工作面两端各有3部过度支架作为不放煤段5,每部支架宽1.5米,工作面中部有34部放顶煤液压支架可进行放煤操作,每部支架宽1.5米。
与实施例1不同的是,步骤三中的操作不同,即为N=3轮次的顺序放煤过程和逆序放煤过程。在M=2轮次的顺序放煤过程结束后,先打开1#放煤支架的放煤口,放出4米高的顶煤,此时1#支架的放煤高度达到12米,关闭放煤口;打开2#放煤支架的放煤口,放出4米高的顶煤,此时2#支架的放煤高度同样达到12米;依次进行不同放煤支架的放煤过程,直至17#放煤支架的放煤高度同样达到12米,关闭放煤口停止放煤。之后,打开34#放煤支架的放煤口,放出4米高的顶煤,此时34#支架的放煤高度达到12米,关闭放煤口;打开33#放煤支架的放煤口,放出4米高的顶煤,此时33#支架的放煤高度同样达到12米;依次进行不同放煤支架的放煤过程,直至18#放煤支架的放煤高度同样达到12米,关闭放煤口停止放煤。再重复上述两个过程2次至每部支架的放煤高度达到20米,此时,放煤高度等于顶煤厚度(20米),1#~34#支架的上方顶煤基本全部被放出,并有矸石出现,表明N轮次的顺序放煤过程和逆序放煤过程结束。对于煤层倾角大于θ=80°的急倾斜特厚煤层,难放出的底板岩层侧三角煤体积较小,这种放煤方式能更均衡地放出工作面各部分的顶煤,降低煤矸混移的可能,从而有利于工作面总体顶煤回收率的提高。
以上两个实施例中,实际顶煤采出率与煤层赋存条件及工作面参数相关,工作面越长,两端区域顶煤采出率的提高对整个工作面采出率作用越小,按照本工艺方法执行后的实际顶煤采出率大约能达到85%~90%。
与现有的常规开采方法相比,工作面顺序段与逆序段的顶煤回收率大概能提高7%~9%,整个开采工作面的顶煤回收率大概能提高3%~5%。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺,其特征在于:针对长度短、厚度大的急倾斜特厚煤层,其中工作面的长度为≤60m,顶煤厚度为≥20m,煤层的倾角≥45°,具体包括如下步骤:
步骤一、单次放煤高度的确定,根据放煤高度,确定M+N轮次多轮放煤中单次的放煤高度;
步骤二、M轮顺序放煤作业,通过M轮顺序放煤操作后,降低分段高度,使得煤岩界面平缓下降;
步骤三、N轮顺/逆序放煤作业,首先判断煤层倾角α与临界角θ的大小关系,再根据判断结果选择合适的组合放煤方式;
所述步骤三中,组合放煤方式包括两种,第一种为先采用顺序放煤至出现矸石为停止,再采用逆序放煤至出现矸石为停止;第二种为单轮顺序放煤和单轮逆序放煤交替循环作业;
当α<θ时,采用第一种组合放煤方式,首先在顺序段(6)区域从底板向工作面中部方向进行一个轮次的顺序放煤操作,每次放煤高度仍为倍的顶煤厚度,如此进行N轮次的循环放煤,其中最后一个放煤轮次以出现矸石为停止放煤;再在逆序段(7)区域从顶板向工作面中部方向进行一个轮次的逆序放煤操作,每次放煤高度为/>倍的顶煤厚度,进行N轮次的循环放煤,最后一个放煤轮次仍以出现矸石为停止放煤;
当α≥θ时,先在顺序段(6)区域从底板向工作面中部方向进行一个轮次的顺序放煤操作,放煤高度为倍的顶煤厚度,再在逆序段(7)区域从顶板向工作面中部方向进行一个轮次的逆序放煤操作,放煤高度同为/>倍的顶煤厚度,接着在顺序段(6)区域进行第二轮次的顺序放煤操作,放煤高度不变,之后,在逆序段(7)区域进行同样放煤高度的第二轮次逆序放煤操作,如此顺序放煤和逆序放煤交替进行,直至在第N轮次的顺序放煤和逆序放煤中的每部放煤支架均有矸石出现,表示多轮逆序放煤结束;
所述临界角θ为判断底板岩层侧所留残煤较少时的最小煤层倾角,取值设为80°。
2.根据权利要求1所述的急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺,其特征在于:所述急倾斜特厚煤层包括底板岩层(1)、顶板岩层(2)、煤岩区域(3)和顶煤区域(4),开采时顶煤区域(4)下方的工作面被分为不放煤段(5)、顺序段(6)与逆序段(7),底板岩层(1)是位于煤层下面的岩层,顶板岩层(2)是位于煤层上面的岩层,煤岩区域(3)主要为上一分段开采结束后垮落的破碎岩体以及少量残煤,顶煤区域(4)为所开采分段的液压支架上方顶煤;不放煤段(5)为工作面两端不进行放煤操作的过渡支架区,将中间位置的放煤支架区域划分为顺序段(6)与逆序段(7),所述顺序段(6)为工作面底板岩层侧放煤支架到工作面中部的放煤支架区域,所述逆序段(7)为工作面顶板侧放煤支架到工作面中部的放煤支架区域,煤层倾角α为煤层所在平面与水平面的夹角。
3.根据权利要求2所述的急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺,其特征在于:所述顺序段(6)的长度一般大于5倍支架中心距,所述逆序段(7)长度一般大于5倍支架中心距,工作面两端的所述不放煤段(5)各留3部支架,所述顺序段(6)与逆序段(7)的支架数量不低于5部。
4.根据权利要求1所述的急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺,其特征在于:步骤一中,根据放煤高度及M+N轮次确定每次的放煤高度为倍的顶煤厚度,其中M≥2,N≥1。
5.根据权利要求1所述的急倾斜煤层水平分段综放开采多轮逆序放煤工艺,其特征在于:步骤二中,M轮次共放出倍顶煤厚度的顶煤。
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