[發明專利]大傾角煤層變角度綜采/放工作面偽仰斜變傾角布置方法

有效

• 申請號: 201610028073.0
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105649628B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 王紅偉;伍永平;曹沛沛;高凱;武會杰
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 劉玲玲

本發明公開了一種大傾角煤層變角度綜采/放工作面偽仰斜變傾角布置方法，包括以下步驟：以大傾角煤層變角度工作面作為實際開采工作面，沿煤層底板真傾斜布置，工作面上部區域、中部區域、下部區域布置成直線形切眼，角度過渡段布置成圓弧形切眼，圓心位于煤層底板(背斜)或煤層頂板(向斜)，然后依次連接圓弧形切眼、直線形切眼形成變角度切眼，按正規循環向前推進，使工作面運輸平巷超前回風平巷8?12m，從而使工作面形成3°?5°的偽斜角。本發明的有益之處在于：設計合理，布置過程簡單且實施方便；使變角度工作面設備處于合理的位態，且有效減小了工作面的坡度，保證了工作面“支架?圍巖”系統的穩定性，為實現該類煤層安全高效生產奠定了基礎。

技術領域

本發明涉及一種工作面的布置方法，具體涉及一種大傾角煤層變角度綜采/放工作面偽仰斜變傾角布置方法。

背景技術

大傾角煤層是指埋藏傾角為35°-55°的煤層，是一類特殊埋藏條件的煤層和國際采礦界公認的難采煤層。大傾角煤層單一角度綜采(放)開采中，隨煤層傾角的增大，工作面設備所受的切向分力增大，法向分力減小，開采過程中設備下滑嚴重，液壓支架會出現傾倒、移架等現象，并且調架困難，因此大傾角煤層單一角工作面在布置時應盡可能地減小煤層傾角，采用偽斜布置、“頂板-降坡段-底板”、反S形切眼布置等方法可以有效地減小工作面的坡度，顯著改善工作面開采裝備在大傾角煤層單一角度狀態下的下滑等問題，從而可以保證工作面安全、高效生產。大傾角煤層變角度綜采(放)工作面呈背斜或向斜，受煤層角度變化影響，工作面開切眼呈非線性狀，而現有大傾角煤層單一角度綜采(放)工作面布置方法不能很好地適應變角度綜采(放)工作面，主要存在的問題有：

一、工作面不同角度區域支架的傾角不同，特別是在角度轉化的過渡區域支架間的傾角差異大，使得支架間頂梁未接觸存在較大架縫或是呈線性接觸，支架處于不合理的位態，穩定性差，極大增加了支架傾倒、咬架的機率；

二、受煤層傾角的影響，頂板的變形、運移分區特性更加明顯，特別是角度轉化的過渡區域頂板運動更為活躍，導致支架與頂板接觸及施載更為復雜，支架穩定性的控制難度增大。

所以，必須根據大傾角煤層變角度綜采(放)工作面本身的特征，提出變角度綜采(放)工作面偽仰斜變傾角布置方法，確定布置參數及技術，使大傾角煤層變角度綜采(放)工作面支架保持合理的位態，有效提高了“支架-圍巖”系統的穩定性，為大傾角煤層變角度工作面實現安全高效開采奠定基礎。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大傾角煤層變角度綜采/放工作面偽仰斜變傾角布置方法，該方法設計合理，布置過程簡單，能有效解決該類工作面因開切眼受煤層傾角變化影響(呈非線性狀)造成支架與頂板接觸復雜且處于不合理的位態而引起的“支架-圍巖”系統穩定性差、頂板管理困難等實際問題。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種大傾角煤層變角度綜采/放工作面偽仰斜變傾角布置方法，其特征在于，包括以下步驟：

一、確定布置參數：

1、選擇一個變角度走向長壁工作面作為大傾角煤層的實際開采工作面，工作面上部區域傾角為α₁，中部區域傾角為α₂，下部區域傾角為α₃，在地層為背斜情況下，α₁<α₂<α₃，其中，上部區域傾角α₁為25°-35°，中部區域傾角α₂為35°-45°，下部區域傾角α₃為45°-65°；在地層為向斜情況下，α₁>α₂>α₃，其中，上部區域傾角α₁為45°-65°，中部區域傾角α₂為35°-45°，下部區域傾角α₃為25°-35°；