[实用新型]急倾斜特厚煤层综放开采用立体控顶施工结构

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿开采技术领域，尤其是涉及一种急倾斜特厚煤层综放开采用立体控顶施工结构。

背景技术

水平分层采煤法是指把急倾斜厚煤层沿水平方向分成若干2～3m厚的分层，由上而下依次开采。在每个分层内布置回采工作面和分层平巷，采区巷道可按双翼或单翼布置。区段高度一般为15m～30m。回采工作面长度就是煤层的水平厚度，工作面沿走向推进。煤层水平厚度小于8m时,仅需在分层底板掘一条分层平巷；煤层水平厚度大于8m时，应在顶板位置再掘一条分层平巷。对于急倾斜特厚煤层(煤层倾角45°以上且煤层厚度8m以上的煤层)而言，分层厚度可能大于4m，采用放顶煤采煤法进行开采。放顶煤采煤法是在开采厚煤层时，沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置采煤工作面，用综合机械化方式进行回采，利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法，使顶煤破碎成散体后，由支架后方或上方的“放煤窗口”放出，并由刮板运输机运出工作面。

目前，对急倾斜特厚煤层进行综放开采过程中，由于顶煤及顶板不同于缓倾斜煤层，容易大面积垮落并诱发采空区积聚气体的突然冲击，因而开采过程中控顶至关重要。另外，采空区留有的残煤遇氧气后有发火的可能，因而需采取有效的防护措施消除上述安全隐患，保障安全生产。现有的防护措施是向工作面后方的采空区内注入氮气，以降低含氧量。实际使用时，上述防护措施存在以下缺陷和不足：第一、由于急倾斜特厚煤层的特殊性，导致采空区易发火，安全隐患多；第二、采放比小，工作面单产低；第三、煤体破碎程度低，资源回收率低；第四、顶板运移不确定性大，容易造成大面积冒顶及气体冲击；第四、防护方法比较单一，不能全方位、立体防御并及时处理安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种急倾斜特厚煤层综放开采用立体控顶施工结构，其结构简单、设计合理且施工方便、使用效果好，将多种防护措施结合使用，能有效消除冒顶、采空区着火等安全隐患。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种急倾斜特厚煤层综放开采用立体控顶施工结构，所开采的急倾斜特厚煤层为煤层倾角45°以上且煤层厚度8m以上的煤层，所述急倾斜特厚煤层由上至下分为多个分层，多个所述分层均呈水平布设且多个所述分层中位于最上部的分层为顶分层，其特征在于：每个所述分层的回采工作面前方的煤层中均设置有一个预爆巷，所述预爆巷位于回采工作面上方且其呈水平布设，所述预爆巷与回采工作面呈平行布设，所述预爆巷内装有第一气体抽送设备和注水设备；每个所述分层均通过预爆巷分为上部煤层和下部煤层，所述上部煤层为位于预爆巷上方的需爆破煤层，所述下部煤层为位于预爆巷下方的用水湿润煤层，所述用水湿润煤层中位于上部的煤层为浸水煤层；所述需爆破煤层上开有多个炮孔，多个所述炮孔均为从预爆巷由内向外钻取的爆破孔，多个所述炮孔均位于预爆巷的底板上方；每个所述分层的下部左右两侧均设置有一个通风巷道，两个所述通风巷道分别为进风巷和回风巷。

上述急倾斜特厚煤层综放开采用立体控顶施工结构，其特征是：两个所述通风巷道分别位于所述急倾斜特厚煤层的煤层顶板和煤层底板的内侧，并且所述进风巷位于所述煤层顶板的内侧，所述回风巷位于煤层底板的内侧。

上述急倾斜特厚煤层综放开采用立体控顶施工结构，其特征是：多个所述炮孔分多排进行布设，多排所述炮孔沿工作面长度方向由左至右布设；每排所述炮孔均包括多个沿圆周方向布设在预爆巷上方与两侧的炮孔，每排所述炮孔中的多个所述炮孔均包括一个位于预爆巷中部上方的中部炮孔和多个分别位于所述中部炮孔两侧的侧部炮孔。

上述急倾斜特厚煤层综放开采用立体控顶施工结构，其特征是：所述回风巷的尾部装有第二气体抽送设备。

上述急倾斜特厚煤层综放开采用立体控顶施工结构，其特征是：所述急倾斜特厚煤层由上至下分为三个分层，，三个所述分层由上至下分别为顶分层、中分层和底分层。

上述急倾斜特厚煤层综放开采用立体控顶施工结构，其特征是：还包括填充在所述顶分层上方的塌陷区内的地面回填层，所述地面回填层为建筑垃圾回填层或黄土回填层。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且施工方便，投入成本较低。

2、所采用的预爆巷结构简单、施工方便且使用效果好，一巷多用。