[发明专利]一种急倾斜特厚煤层综放开采用立体控顶方法

摘要

本发明公开了一种急倾斜特厚煤层综放开采用立体控顶方法，沿煤层走向由后向前分多个开采节段对急倾斜特厚煤层进行开采，每个开采节段均由上至下分为多个分层，位于最上部的分层为顶分层；对任一个开采节段进行开采时，均由上至下对该开采节段的多个分层分别进行开采，过程如下一、顶分层开采包括步骤巷道施工、预爆巷内有毒有害气体抽出、顶煤超前预爆破、顶煤放水湿润、煤层开采和工作面后方氮气注入及塌陷区地面回填；二、下一分层开采；三、一次或多次重复步骤二，直至完成该开采节段所有分层的开采过程。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、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。

主权项

一种急倾斜特厚煤层综放开采用立体控顶方法，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，其特征在于：沿煤层走向由后向前分多个开采节段对所述急倾斜特厚煤层进行开采，多个所述开采节段的开采方法均相同且其沿煤层走向上的长度均为L，其中L＝15m～30m；每个所述开采节段均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；对所述急倾斜特厚煤层的任一个开采节段进行开采时，均由上至下对该开采节段的多个分层分别进行开采，过程如下：步骤一、顶分层开采：对该开采节段的顶分层进行开采，包括以下步骤：步骤101、巷道施工：在当前开采分层的回采工作面(2)前方顶煤中，施工一个或多个预爆巷(1)；同时，在当前开采分层的下部左右两侧分别施工一个通风巷道，两个所述通风巷道分别为进风巷(8‑1)和回风巷(8‑2)；所述预爆巷(1)位于当前开采分层的回采工作面(2)上方且其呈水平布设，所述预爆巷(1)与当前开采分层的回采工作面(2)呈平行布设；多个所述预爆巷(1)由上至下布设，多个所述预爆巷(1)中位于最下部的预爆巷(1)为底部预爆巷；步骤102、预爆巷内有毒有害气体抽出：在步骤101中施工完成的各预爆巷(1)内均安装气体抽送设备，并通过所述气体抽送设备将预爆巷(1)内的有毒有害气体抽出；步骤103、顶煤超前预爆破：当步骤101中所施工预爆巷(1)的数量为一个时，从该预爆巷(1)由内向外钻取多个炮孔(5)，多个所述炮孔(5)均位于预爆巷(1)的底板上方且其均位于当前开采分层中；之后，通过预爆巷(1)对多个所述炮孔(5)分别进行装药并封孔；然后，起爆多个所述炮孔(5)，对当前开采分层中位于预爆巷(1)上方的煤层进行爆破；当步骤101中所施工预爆巷(1)的数量为多个时，从各预爆巷(1)分别由内向外钻取多个炮孔(5)，钻取的所有炮孔(5)均位于所述底部预爆巷的底板上方且其均位于当前开采分层中；之后，分别通过多个所述预爆巷(1)对钻取的所有炮孔(5)分别进行装药并封孔；然后，起爆所有炮孔(5)，对当前开采分层中位于所述底部预爆巷上方的煤层进行爆破；步骤104、顶煤放水湿润：当步骤101中所施工预爆巷(1)的数量为一个时，在该预爆巷(1)内安装注水设备，并通过所述注水设备向预爆巷(1)内注水，对当前开采分层中位于预爆巷(1)下方的煤层进行湿润；当步骤101中所施工预爆巷(1)的数量为多个时，在所述底部预爆巷内安装注水设备，并通过所述注水设备向所述底部预爆巷内注水，对当前开采分层中位于底部预爆巷下方的煤层进行湿润；步骤105、煤层开采：采用采煤机对当前开采分层进行回采；步骤106、工作面后方氮气注入及塌陷区地面回填：步骤105中对当前开采分层进行回采过程中，随回采工作面(2)不断向前推进，通过预先在步骤101中施工完成的回风巷(8‑2)中安装的氮气输送设备，向回采工作面(2)后方的采空区内连续注入氮气，降低采空区内的含氧量；并且，对当前开采分层进行回采过程中，采用建筑垃圾或黄土对地面出现的塌陷区进行回填，将回采工作面(2)后方的采空区与外界空气隔绝；步骤二、下一分层开采：按照步骤101至步骤106中所述的方法，对该开采节段的下一分层进行开采；步骤三、一次或多次重复步骤二，直至完成该开采节段所有分层的开采过程。