[发明专利]急倾斜厚煤层水平分段全负压通风放顶煤采煤方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种水平分段走向短壁开采急倾斜厚煤层(煤层厚4m～10m)的采煤方法，称为“急倾斜厚煤层水平分段全负压通风放顶煤采煤方法”。这种方法在工作面内采用放顶煤液压支架进行顶板支护及顶煤回收，转载机运煤，采用“单体支柱+隔离风障”形成进、回风系统，以此实现急倾斜厚煤层(4m～10m)的放顶煤开采。

背景技术

急倾斜厚煤层(煤层厚4m～8m)常用的采煤方法是：仓储式采煤法，巷柱式放顶煤采煤法，水平分段放顶煤采煤法。其中，仓储式采煤法已被国家明令禁止，巷柱式放顶煤采煤法因无法进行独立的负压通风和缺乏两个出口而无法采用，水平分段放顶煤采煤法也因煤层厚度偏薄，无法在同一水平上布置两条巷道而无法采用。目前尚没有一种好的方法能进行有效的开采。本发明提供的采煤方法可以实现厚煤层开采的独立负压通风及两个安全出口，具有投资少、见效快的特点，工作面产量和效率大大提高，安全生产得到了保证。

发明内容

为了实现急倾斜厚煤层的走向短壁放顶煤开采，首先要考虑的是解决工作面的独立通风系统及两个安全出口的问题。本发明采用沿煤层底板掘工作面运输巷，同时在本工作面上方阶段(或下阶段)高度内掘阶段回风巷进行回风，形成工作面的第二个安全出口，以实现水平分段走向短壁放顶煤开采。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：首先沿煤层底板掘断面不小于15m²的工作面运输巷，直至采区边界的回风上山煤柱边界，利用“单体支柱+隔离风障”在工作面运输巷内隔离形成工作面进、回风巷，在阶段高度内平行于工作面运输巷沿煤层走向掘阶段回风巷与回风上山相连，并通过联络巷将阶段回风巷与工作面运输巷内的回风巷贯通，形成独立负压通风系统。在工作面运输巷内横向布置1～2架放顶煤液压支架，用于顶煤回收；纵向布置1架推移支架，用于工作面超前支护和放顶煤液压支架的侧向移动。在放顶煤液压支架尾部安设转载机，将顶煤运出。

本发明的有益效果是，以具备“独立全负压通风”和“两个安全出口”特点的走向短壁放顶煤方式实现急倾斜厚煤层采煤械化，解决了难采煤层的采煤方法问题，提高工作面的单产和效率，保证了急倾斜厚煤层的安全高效开采。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明工作面的平面图。

图2是本发明图1工作面的A-A剖面图。

图3是本发明图1工作面的B-B剖面图。

图1中1-煤层顶板；2-煤层底板；3-工作面运输巷；4-工作面回风巷；5-联络巷；6-乳化液泵站；7-转载机；8-推移支架；9-放顶煤液压支架；10-隔离风障；11-立柱；12-推移千斤顶；13-采空区

图2中1-煤层顶板；2-煤层底板；3-工作面运输巷；4-工作面回风巷；5-联络巷；7-转载机；10-隔离风障；11-立柱；14-阶段回风巷

图3中1-煤层顶板；2-煤层底板；7-转载机；9-放顶煤液压支架；15、16-采空区挡矸板

具体实施方式

在图1的平面图中，推移支架(8)沿走向布置，放顶煤液压支架(9)垂直走向布置，放煤尾梁朝向底板。工作面采用放顶煤液压支架(9)进行顶煤的回收、转载机(7)进行顶煤的运输、乳化液泵站(6)进行支架供液、推移支架(8)进行放顶煤液压支架(9)的侧向移动。工作面循环放煤步距为3.0m，侧向移架步距为1.0m，放顶煤液压支架(9)进行一次放煤循环后，支架推移3次。支架侧向移动后，垮落的顶煤从放顶煤液压支架(9)后部放入转载机(7)中，通过转载机(7)将煤运出工作面。随着工作面的推进，隔离风障(10)和单体立柱(11)需不断拆除前移，支设于新地点。

在图2所示实施例中，可以看出在工作面运输巷内应用隔离风障(10)和立柱(11)形成了工作面回风巷(4)，每隔100m～200m通过联络巷(5)与阶段回风巷(14)贯通。工作面阶段高度可以在10m～20m之间，工作面采高应不低于2.5m，工作面沿煤层走向推进。

在图3所示实施例中，放顶煤液压支架(9)垂直于煤层走向安设，转载机(7)安设于放顶煤液压支架的尾部，运用转载机(7)的自移装置进行移动。顶煤在支架前移后垮落，通过放顶煤液压支架(9)的放煤口放入转载机(7)中运出。当顶煤放完后，形成采空区(13)。