[发明专利]缓倾斜、倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤开采的方法

说明书

本发明涉及煤炭开采领域，尤其涉及缓倾斜、倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤开采的方法，在煤层顶板布置预采顶分层工作面进行回采，在预采顶分层工作面采空区下方沿煤层底板布置放顶煤工作面回风巷道、沿煤层顶板在与预采顶分层工作面同一层位的实体煤内布置进风巷道，在贯通两条回采巷道开切眼时，靠近预采顶分层回采巷道实体煤巷帮侧起坡段与煤层顶板的煤层厚度满足放顶煤要求，在工作面全长范围内顶煤均满足一次放顶要求。在布置下一个工作面时，回风巷道紧贴上一工作面起坡段布置，其余与上一工作面布置方式相同，不再布置预采顶分层工作面，在工作面全长范围内的顶煤均满足放顶要求，实现了缓倾斜、倾斜特厚煤层一次全高开采的放顶煤回采技术。

技术领域

本发明涉及煤炭开采领域，尤其涉及缓倾斜、倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤开采的方法。

背景技术

综合机械化放顶煤采煤方法是我国目前开采厚煤层的主要方法，在开采近水平、缓倾斜或倾斜煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。

缓倾斜、倾斜特厚煤层指煤层厚度超过8m、倾角在8°-45°之间的煤层，在采用长壁式采煤方法时，开采缓倾斜、倾斜特厚煤层的方法仅有分层采煤方法与综合机械化放顶煤采煤方法两种，分层开采由于巷道工程量大、单产低、成本高与搬家倒面多等原因，已于上世纪90年代逐渐被淘汰，目前综合机械化放顶煤采煤法是我国特厚煤层的唯一具有普遍适用性的成熟技术，但是由于国家在《煤矿安全规程》中明确规定采用综合机械化放顶煤开采时，放顶煤厚度与机采高度之比不能超过3，按照常见的机采高度2-3m，则可一次放出高度的上限为9m，也即满足一次综合机械化放顶煤的煤层厚度上限为12m。但是，在煤层角度较大的情况下，一般超过12°时，工作面设备的稳定性较差，因此，需要制定专门的防倒、防滑措施，影响到矿井的高产、高效。

如果煤层厚度超过12m，目前常规的做法是沿着煤层顶板布置一个2-3m的顶分层长壁工作面，待其开采结束后，在沿煤层底板布置放顶煤工作面，将两个工作面之间的顶煤放出。为了将煤层厚度全部采出，在纵向上至少布置两个回采工作面，需要4条回采巷道，与分层开采存在的问题相同，即包括巷道工程量大、成本高与搬家倒面次数多等问题。而厚度超过12m的缓倾斜与倾斜煤层在我国具有广泛的分布，包括山西、内蒙与陕西等地，特别是重点开发的新疆地区分布煤层的显著特征就是煤层厚度大，因此，本发明技术为了解决超过12m的缓倾斜、倾斜厚煤层的一次全高开采而提出，如能实现综合机械化放顶煤一次全高开采整层煤层，具有显著的经济与社会效益。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于，提出了一种缓倾斜、倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤开采的方法，以解决现有技术存在的巷道工程量大、成本高、搬家倒面次数多与设备稳定性差等问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

缓倾斜、倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤开采的方法，包括以下过程：

a、缓倾斜、倾斜特厚煤层开采时，沿着煤层顶板首先布置一个顶分层长壁综采工作面，将顶分层的煤体预先采出，综采工作面下方煤层厚度满足一次综合机械化放顶煤开采高度；

b、在煤层顶部综采工作面下方沿着煤层底板布置下分层工作面回风巷道，沿着煤层顶板布置工作面进风巷道；

c、贯通工作面进风巷道与回风巷道进行开切眼时，沿着煤层底板向煤层顶板进行开切眼，在到达顶分层综采工作面进风巷外帮时，要求起坡段与煤层顶板之间的煤层厚度满足一次放顶煤要求；

d、在缓倾斜、倾斜特厚煤层中布置第三个工作面时，紧贴着第二个工作面起坡段布置工作面回风巷道，其余依然按照c所述方式布置即可满足一次采全高综合机械化放顶煤开采。

根据本发明所述的方法，优选地，适用于缓倾斜、倾斜特厚煤层开采，按照放顶煤要求一次无法采出的厚度，超过12m，按照角度对设备稳定性的影响，倾角大于12°。