[发明专利]一种大倾角厚煤层走向长壁工作面大采高开采方法无效
申请号: | 201410290023.0 | 申请日: | 2014-06-25 |
公开(公告)号: | CN104088639A | 公开(公告)日: | 2014-10-08 |
发明(设计)人: | 伍永平;李方立;解盘石;黄国春;贠东风;陈建杰;王红伟;尤国俊 | 申请(专利权)人: | 西安科技大学 |
主分类号: | E21C41/16 | 分类号: | E21C41/16 |
代理公司: | 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350 | 代理人: | 汤东凤 |
地址: | 710054 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 倾角 煤层 走向 工作面 大采高 开采 方法 | ||
技术领域
本发明属于煤层开采技术领域,涉及一种大倾角厚煤层走向长壁工作面大采高开采方法。
背景技术
大倾角煤层是倾斜和急斜煤层的一部分,一般是指埋藏倾角为35~55°的煤层,是一类特殊埋藏条件的煤层和国际采矿界公认的难采煤层。采用走向长壁(倾斜布置、走向推进)工作面开采时,冒落矸石在工作面沿倾斜方向的采空区内不均匀充填、支承压力非对称分布、底板变形和破坏可能性增大、以及工作面“顶板-支架-底板”系统失稳而导致灾变等。
由于大倾角煤层的上述特点,目前,综合机械化开采只能应用于1.3~3.5m的中厚煤层之中,厚煤层一般采用综合机械化放顶煤开采,该类方法存在着顶板管理困难、顶煤放出率低、工作面“支架-围岩”(顶板-支架-底板)系统稳定性不易保证等问题,无法保证安全高效开采。要解决以上大倾角厚煤层走向长壁综合机械放顶煤开采存在的系列问题,必须从工作面布置和工作面配套装备入手进行研究,采用大倾角煤层走向长壁大采高(一次采全高)的方法开采该类煤层。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大倾角厚煤层走向长壁工作面大采高开采方法,解决了现有的系统稳定性不易保证的问题。
本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行:
步骤1:工作面确定:选择一个伪仰斜走向长壁工作面作为大倾角厚煤层实际开采工作面,工作面与真倾斜工作面的夹角约为0°~7°,工作面倾斜长度大于80m;
步骤2:工作面布置:在工作面下端头的运输巷端,安装全封闭专用的下端头支架和排尾支架,沿工作面倾斜方向依次布置刮板输送机、采煤机和两柱掩护式或四柱支撑掩护式液压支架,在工作面上端头的回风巷端安装排头支架、上端头支架,在运输巷内设有超前支护支撑下端头支架,在回风巷内设置超前支护用来支撑上端头支架;
步骤3:煤层开采方法:采用综合机械化开采一次采全高开采方法开采,以步骤一所确定的工作面为实际开采工作面,且以大倾角煤层的走向为推进方向对大倾角煤层进行开采,工作面的采煤机留三角煤斜切进刀下行,即自回风巷向运输巷方向割煤,上行即自运输巷向回风巷方向清浮煤,由下向上顺序移架、推溜,移架步距和采煤机截深均为0.6m,采煤机清完浮煤即完成一个工艺循环。
进一步,所述步骤2中当工作面长度变化时在工作面上端头处增设柔性过渡支护调节。
本发明的有益效果是保持开采时系统的稳定。
附图说明
图1为伪仰斜工作面布置示意图;
图2为本发明的工作面布置俯视图;
图3为图2的A-A剖面图。
图中:1-回风巷,2-运输巷,3-工作面,4-采空区,5-超前支护;6-上端头支架,7-排头支架,8-排尾支架,9-下端头支架,10-液压支架,11-采煤机,12-刮板输送机,13-煤层底板,14-煤层,15-煤层顶板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明采用的方法为:步骤1:工作面3确定:工作面3即伪仰斜工作面,选择一个伪仰斜走向长壁工作面作为所述的大倾角厚煤层实际开采工作面,伪仰斜工作面3与真倾斜工作面的夹角约为0°~7°,工作面倾斜长度大于80m;
如图1所示,AD为伪仰斜工作面3,工作面倾斜长度大于80m,∠ACB为真倾角,即煤层倾角α,∠ADB为伪倾角,∠CAD为伪斜工作面与走向方向夹角(简称走向夹角)为0°~7°,L真为真倾斜长度,L伪为伪倾斜长度,大于80m,DC方向为工作面走向推进方向,CA方向为倾斜方向。
步骤2:开采设备的布置:实际开采过程中,伪斜工作面角度∠CAD在0°~7°之间,降低了大采高过程中支架及装备的下滑,同时,可以适度降低大采高时煤壁片帮可能性。
其中,图2中的采空区4、图3中煤层底板13、煤层14和煤层顶板15构成了整个采煤区。
如图2、3所示,在伪仰斜工作面即工作面3下端头的运输巷2端,安装全封闭专用的下端头支架9和排尾支架8,沿工作面倾斜方向依次布置刮板输送机12、采煤机11和两柱掩护式或四柱支撑掩护式液压支架10,在工作面3上端头的回风巷1端安装排头支架7、上端头支架6,在运输巷2内设有超前支护5支撑下端头支架9,在回风巷1内设置超前支护5用来支撑上端头支架6,当工作面3长度变化时可在工作面3上端头处增设柔性过渡支护调节,完成工作面3布置;
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