一种急倾斜极近距离煤层放顶煤采煤方法

摘要

本发明提供了一种急倾斜极近距离煤层放顶煤采煤方法，通过沿一煤层底板侧施工运输顺槽，在另一煤层施工回风顺槽，回风顺槽底板比运输顺槽底板标高高4～4.5m，两顺槽每间隔10m施工矩形巷道为联络巷；在两煤层沿煤层厚度布置液压支架，工作面支架每个循环移架步距与联络巷的间距一样；放顶煤时，设有运输顺槽的煤层放出的顶煤和人工开帮的落煤采取人工攉煤装入刮板运输机运出的方式，设有回风顺槽的煤层放出的顶煤通过人工攉煤的方式装入联络斜巷的搪瓷溜槽内流入设有运输顺槽的煤层的支架尾梁处，再人工攉煤装入刮板运输机内运出。本发明工作面布置简单，适应性强、透风性好、安全程度较好、支护空间大、生产效率高。

说明书

技术领域

本发明属于矿业工程领域，尤其涉及一种急倾斜极近距离煤层放顶煤采煤 方法。

背景技术

急倾斜煤层开采方法一直是采矿技术中的难题，已经引起国家有关部门的 重视。长期以来，人们对此作出了不懈的努力，并取得了可喜的进展。然而， 由于急倾斜煤层开采条件的特殊性，开采方法仍然是这类矿井改善技术经济面 貌的主要障碍。急倾斜煤层储量占我国煤炭总储量的40％，而南方地区80％ 的矿区赋存有急倾斜煤层。我国特别是南方矿区，急倾斜煤层的厚度大部分在 10m以下，以中厚煤层居多，并且赋存条件复杂。这些煤层的开采方法种类繁 多，但大部分还不成熟，存在许多问题。因此，关于急倾斜煤层开采方法的研 究对我国煤炭工业的发展仍具有十分重要作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种急倾斜极近距离煤层放顶煤采煤方法，该方法 提高了工作面的生产能力，降低了巷道的掘进率，适合层间距小的煤层联合开 采，超前工作面掘出联络巷形成U形通风，避免放顶煤时的瓦斯积聚，改善工 作面环境。

本发明是这样实现的，一种急倾斜极近距离煤层放顶煤采煤方法，包括以 下步骤：

(1)沿一煤层底板侧施工运输顺槽，在另一煤层施工回风顺槽，其中煤层 中的回风顺槽底板比煤层底板侧中的运输顺槽底板标高高4～4.5m；两顺槽每间 隔10m施工矩形巷道为沟通两顺槽的联络巷，联络巷为斜巷，其仰角30度；

(2)在两煤层沿煤层厚度布置液压支架，工作面支架每个循环移架步距与 联络巷的间距一样，使得每次移架后，联络斜巷均位于工作面支架的尾梁和后 立柱之间；

(3)工作面推进采取人工爆破方式开帮推进，并在开帮后采取人工攉煤装 入刮板运输机运出的方式；

(4)放顶煤时，设有运输顺槽的煤层放出的顶煤和人工开帮的落煤采取人 工攉煤装入刮板运输机运出的方式，设有回风顺槽的煤层放出的顶煤通过人工 攉煤的方式装入联络斜巷的搪瓷溜槽内流入设有运输顺槽的煤层的支架尾梁 处，再人工攉煤装入刮板运输机内运出；

(5)对于通风线路的设计，把超前工作面的联络巷通过风墙封闭，新鲜风 经轨道上山至区段石门进入煤层运输顺槽至工作面煤层段，再经联络斜巷至回 风顺槽煤层段；工作面乏风经回风顺槽至区段回风石门，再经通风眼至回风石 门汇入矿井回风系统；当放顶煤时设有回风顺槽的煤层放出的顶煤通过人工攉 煤的方式装入联络斜巷的搪瓷溜槽内流入设有运输顺槽的煤层时，联络巷内通 风受阻，打开超前工作面的联络巷形成U形通风，通风线路与原线路相同。

本发明克服现有技术的不足，提供一种急倾斜极近距离煤层放顶煤采煤方 法，该方法的特点表现在：

(1)急倾斜煤层特点

本发明采用近距离煤层联合开采，充分利用急倾斜煤层倾角大、煤层易垮 落、顶板稳固性相对较好的特点，利用了综采放顶煤的优势，形成较为完整的 矿压控制及回采工艺，真正实现了急倾斜煤层开采的高产高效。

(2)急倾斜中厚煤层综采技术

采用适应急倾斜开采工艺，解决设备防倒防滑，飞矸伤人，人员行走困难 和端头可靠地安全出口问题，实现安全高效生产。应用巷道放顶煤采煤，采用 专门的放顶煤液压支架，采取低位放顶煤，提高了煤炭采出率，增加产量。

(3)U形通风方式

两煤层联合开采，煤层间掘出联络巷，新鲜风流经运输顺槽，联络巷，回 风顺槽，形成U形通风。当移架放顶煤时联络斜巷承担了溜煤，经联络行的通 风受阻，此时打开超前工作面掘出的联络巷内的风墙，又形成了U形通风。不 仅保证了工作面的通风，又避免了放顶煤时引起的瓦斯积聚，提高了工作面的 安全性。

附图说明

图1是实施本发明所述的采煤方法的工作面主视示意图；其中：1、A煤层； 2、B煤层；3、岩层；

图2是实施本发明所述的采煤方法的工作面俯视示意图；其中，4、运输顺 槽；5、回风顺槽；6、联络巷；7、超前工作面联络巷；8、液压支架；9、刮板 输送机；10、胶带输送机；11、风墙；12、煤帮；13、顶煤。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1，图1中A煤层1和B煤层2为急倾斜近距离的两个中厚煤层， 岩层3处于两煤层之间。参见附图2，在方法实施过程中，沿A煤层1底板侧 施工运输顺槽4，采用矩形巷道；B煤层2施工回风顺槽5，采用四边形巷道。 其中A煤层1中的回风顺槽5底板标高比B煤层2底板侧的运输顺槽4底板标 高高4～4.5m，两顺槽每间隔10m施工宽1.6m、高2.0m的矩形巷道为沟通两顺 槽的联络巷6，联络巷为斜巷，其仰角30°，在联络巷内设置风墙11。在A， B煤层布置液压支架8，在A煤层1运输顺槽内的支架之间沿走向方向铺设刮 板运输机9，并在运输顺槽合适位置安装胶带输送机10，刮板运输机机8头搭 接在胶带输送机机10尾，形成工作面原煤运输系统。工作面支架每个循环移架 步距与联络斜巷的间距一样，使得每次移架后，联络斜巷均位于工作面支架的 尾梁和后立柱之间。工作面推进采取人工爆破方式开煤帮12推进，并在开帮后 采取铰接顶梁和单体液压支柱方式进行临时支护。当达到一个循环移架距离后 (联络斜巷的间距)采取固定桩固定，支架前溜推移缸与固定桩连接逐架交替 移架。放顶煤时，A煤层1放出的顶煤和人工开帮的落煤采取人工攉煤装入刮 板运输机运出的方式，B煤层2放出的顶煤通过人工攉煤的方式装入联络斜巷 的搪瓷溜槽内流入A煤层1的支架尾梁处，在人工攉煤装入刮板运输机9内运 出。

参见图2，对于通风线路的设计，新鲜风经轨道上山至区段石门进入A煤 层1运输顺槽4至工作面A煤层段，再经联络斜6巷至B煤层段；工作面乏风 经B煤层的回风顺槽5至区段回风石门，再经通风眼回风石门汇入矿井回风系 统。当放顶煤时B煤层2放出的顶煤通过人工攉煤的方式装入联络斜巷5的搪 瓷溜槽内流入B煤层时，联络巷6内通风受阻，打开超前工作面的联络巷7内 设置的风墙11形成U形通风，通风线路与原线路相同。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

(1)近距离煤层联合开采，工作面产量大，当工人的技术熟练后，工作面 每个循环用于顺槽扩帮的时间大大缩短，日循环次数提高后，工作面的生产能 力可以进一步提高。

(2)万吨掘进率较低，工作面只有两条顺槽和一部分联络巷就同时开采两 个煤层，与其它采煤方法比较，至少少掘进一条顺槽巷道。

(3)工作面布置简单，适应性强，适合急倾斜近距离煤层群开采，煤层厚 度2.5m以上，层间距小于10m的两个煤层联合开采。

(4)放顶煤采用专门的放顶煤液压支架，采取低位放顶煤，工人的主要工 作是操作支架放顶煤和移架，以及人工攉煤，每班只需要4～5人，煤层较厚时， 需要扩帮推进时，每班增加2～3人即可。工作面煤层部分采用液压支架支护， 联络巷部分为岩巷，工作面安全程度较好，支护空间大。

(5)超前工作面掘出的联络巷在放顶煤时形成U形通风，避免工作面瓦 斯的聚集，提高了工作面的安全性，改善了工人的作业环境。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。