[發(fā)明專利]一種可實(shí)現(xiàn)放頂煤工作面端部放煤的支架配套方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810216492.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN108374681B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勇;張國(guó)軍;王泓博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): E21D23/00
• 分類號(hào): E21D23/00;E21D23/03;E21D23/04;E21D23/16
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本發(fā)明涉及一種全工作面放煤的放頂煤工作面支架布置方法，工作面上、下端部各布置2～3架中位放頂煤過渡支架，通過調(diào)節(jié)中位放頂煤過渡支架調(diào)節(jié)放煤天窗的千斤頂，使頂煤從支架的放煤天窗分別放入到后部刮板運(yùn)輸機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾上；工作面中間位置布置低位放頂煤支架，通過調(diào)節(jié)低位放頂煤支架的尾梁，使頂煤經(jīng)過支架的尾梁放入到后部刮板運(yùn)輸機(jī)的中部槽中。本發(fā)明的工作面支架布置方法設(shè)計(jì)新穎合理、簡(jiǎn)單易行、實(shí)用、回采率高、采煤成本低，有利于解決放頂煤開采過程中采空區(qū)瓦斯和自燃等難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤炭開采領(lǐng)域，尤其涉及放頂煤開采過程中，在工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭處和機(jī)尾處采用可以實(shí)現(xiàn)中位放頂煤的過渡支架支護(hù)、工作面中部采用低位放頂煤支架放煤的放頂煤工作面支架布置方法。

背景技術(shù)

綜采放頂煤技術(shù)起源于歐洲20世紀(jì)50年代，我國(guó)于1984年在蒲河礦首次利用自主研制的綜放支架進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)。近30多年來放頂煤開采技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，不斷突破重大技術(shù)難題，取得了顯著的成效。

放頂煤開采過程中頂板是在地壓的作用下被壓碎，破碎的煤體靠自重作用通過放煤口進(jìn)入工作面刮板輸送機(jī)的采煤方法。相比于傳統(tǒng)的分層開采具有巷道掘進(jìn)率低、對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性好、消耗材料少、高產(chǎn)高效、工作面支架來壓緩和等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是煤炭資源的回收率低，采空區(qū)會(huì)遺留大量的頂煤，造成采空區(qū)瓦斯含量高，采空區(qū)浮煤能量積聚容易引發(fā)煤層自燃。因此，提高放頂煤開采過程中的煤炭資源回收率對(duì)于控制采空區(qū)瓦斯以及采空區(qū)浮煤的自燃具有十分重要的意義。

放頂煤開采的煤炭損失主要分為兩個(gè)部分：一部分是非正常損失，這與煤層的地質(zhì)條件、技術(shù)水平以及生產(chǎn)管理水平有關(guān)；一部分是正常損失，這與初采和末采階段不進(jìn)行放煤以及工作面上、下端部不進(jìn)行放煤有關(guān)，這部分煤炭損失很難避免。上下端部煤炭損失在工作面貫穿于整個(gè)放頂煤工作面回采的全過程，上、下端部的煤炭損失直接限制了放頂煤工作面煤炭資源的回收。當(dāng)前采用放頂煤開采的采煤工作面長(zhǎng)度通常在150m～250m之間，單個(gè)支架寬度一般為1.5m，工作面支架個(gè)數(shù)在100～167架之間，上下端部各有2～3架支架不進(jìn)行放煤，經(jīng)計(jì)算可知，由于上、下端部不進(jìn)行放煤將使放頂煤工作面回采率下降2～4個(gè)百分點(diǎn)，因此，若放頂煤工作面上、下端部進(jìn)行放煤，則放頂煤工作面的煤炭資源回收率將提高2～4個(gè)百分點(diǎn)，煤炭資源回收率的提高既減少了資源的浪費(fèi)，同時(shí)也有利于采空區(qū)的安全。

當(dāng)前采用放頂煤開采的工作面上、下端部不進(jìn)行放煤，不利于工作面端頭區(qū)域頂板切頂，工作面后方的采空區(qū)頂板容易形成較大的空頂范圍，當(dāng)頂板發(fā)生破壞時(shí)，采空區(qū)內(nèi)的氣體被迅速排出，容易造成工作面瓦斯?jié)舛人矔r(shí)超限，同時(shí)大量氣體的瞬時(shí)排出也會(huì)對(duì)工作面和巷道造成巨大的沖擊，不利于安全生產(chǎn)。而在放頂煤工作面上、下端部進(jìn)行放煤有利于端頭區(qū)域頂板的切頂垮落，可以避免采空區(qū)形成較大的懸頂空間，有利于放頂煤工作面巷道的維護(hù)以及工作面瓦斯?jié)舛鹊目刂啤?/p>

當(dāng)前放頂煤工作面采用的支架布置方式是4～6架“過渡支架”配合一定數(shù)量的“中間支架”，由于工作面刮板輸送機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾的體積較大，而現(xiàn)在所采用的端部支架是在低位放頂煤支架的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，這就造成“過渡支架”與工作面刮板輸送機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾的間隙較小，不能放煤。然而，在放頂煤工作面上、下端部使用可中位放頂煤的過渡支架將實(shí)現(xiàn)工作面上、下端部放煤。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種放煤的工作面支架配套方法，可以實(shí)現(xiàn)放頂煤工作面端部放煤從而提高放頂煤工作面煤炭資源回收率。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種可實(shí)現(xiàn)放頂煤工作面端部放煤的支架配套方法，由中位放頂煤過渡支架和低位放頂煤支架組成，分別在工作面上、下端部布置2～3架中位放頂煤過渡支架，其他位置布置普通的低位放頂煤支架，工作面上、下端部的頂煤從中位放頂煤過渡支架掩護(hù)梁上的調(diào)節(jié)天窗放入到工作面后方刮板運(yùn)輸機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾上，工作面中間部位的頂煤從低位放頂煤支架尾梁放入到工作面后方刮板運(yùn)輸機(jī)的中間槽上。

工作面上端部的頂煤通過中位放頂煤過渡支架掩護(hù)梁上的放煤天窗放入后部刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭上。