[發(fā)明專利]急傾斜煤層開采方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910883628.3
• 申請日: 2019-09-18
• 公開（公告）號: CN110566205A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁暉勇;劉向前;徐宜貴
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆礦源重工科技有限公司
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21C25/10;E21C35/20;E21D23/16
• 代理公司: 65105 烏魯木齊合縱專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 周星瑩;湯建武

本發(fā)明涉及急傾斜煤層開采技術(shù)領(lǐng)域，是一種急傾斜煤層開采方法，其包括如下步驟：步驟一，在區(qū)段上部水平沿煤層走向布置一條回風(fēng)順槽，在區(qū)段下部水平沿煤層走向布置一條運(yùn)輸順槽至采區(qū)邊界；步驟二，沿煤層走向傾斜布置開切眼，開切眼與運(yùn)輸順槽的夾角范圍為8°至40°。本發(fā)明使采區(qū)主系統(tǒng)、回風(fēng)順槽、運(yùn)輸順槽和工作面巷道共同形成完整的U型通風(fēng)，同時(shí)與采煤系統(tǒng)共同形成了一個(gè)在該采煤工藝基礎(chǔ)下的高效、高產(chǎn)、安全的長壁機(jī)械化開采工作面，使該種不可開采煤層再次變?yōu)榭砷_采煤層，并且通風(fēng)系統(tǒng)不會(huì)隨著煤層的開采而遭到破壞，極大的提高該種煤層的開采效率，提高安全性，提高自動(dòng)化開采水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及急傾斜煤層開采技術(shù)領(lǐng)域，是一種急傾斜煤層開采方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)的三機(jī)配套長壁式開采工作面，支架布置方式為支架頂梁支撐頂板，支架底座支撐底板，支架頂梁、底座平行于工作面（即切眼）底面，即支架為c形結(jié)構(gòu)支架布置。液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)組成的三機(jī)沿煤層傾向布置沿煤層走向推進(jìn)，采煤機(jī)沿煤層走向開采支架前部煤壁的煤，該采煤方法中的三機(jī)隨著煤層傾角增大而沿工作面的下滑力也增大，同時(shí)操作和維護(hù)難度也增大，煤層傾角逐漸增到一定角度后將最終無法使用。目前在大傾角煤層中使用傳統(tǒng)的三機(jī)配套長壁式開采方法一直在研究、解決、克服工作面角度較大時(shí)的支架防倒、防滑與采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)在大傾角煤層中的防滑及使用問題，在大傾角煤層特別是角度逐漸逼近90度的煤層，傳統(tǒng)的三機(jī)配套長壁式開采方法一直沒有很好的解決方案。

在急傾斜煤層開采中, 對于煤層厚度小于8米，煤層傾角大于45度的急傾斜煤層開采曾采用柔性掩護(hù)支架開采法、小階段煤層液壓支架開采工藝，但因?yàn)榫嬖诜N種缺陷已不適合該種煤層的使用。該種煤層一直沒有與之配套可靠實(shí)用的三機(jī)開采設(shè)備及匹配的開采工藝可供使用，目前遇到該種煤層不得不放棄開采。

柔性掩護(hù)支架開采法的布置方式為在急傾斜煤層中上部設(shè)置與水平面平行的回風(fēng)順槽，距回風(fēng)順槽一定距離的下部設(shè)置一條與水平面平行的運(yùn)輸順槽，上下巷道之間貫通工作面巷道，工作面巷道與水平面夾角為20-40度左右。柔性掩護(hù)支架向下推進(jìn)過程中下部掩護(hù)支架逐漸竄入運(yùn)輸順槽，竄入運(yùn)輸順槽的支架需不斷運(yùn)輸?shù)缴喜炕仫L(fēng)順槽進(jìn)行支架補(bǔ)充，勞動(dòng)強(qiáng)度大。此外，該型支架適應(yīng)煤層厚度范圍小，煤層變厚會(huì)丟沒，煤層變薄就無法使用，不同的煤層變化需要配置不同長度的柔性掩護(hù)支架，存在使用不便，機(jī)械開采效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，產(chǎn)量低，支架不穩(wěn)定，安全性差等諸多的問題，目前該采煤工藝及匹配的支護(hù)設(shè)備因勞動(dòng)強(qiáng)度大，產(chǎn)量低已較少在煤礦中使用。

采用小階段煤層液壓支架開采工藝，支架的巷道布置為在急傾斜煤層中上部設(shè)置與水平面平行的回風(fēng)順槽，距回風(fēng)順槽約20米的下部設(shè)置一條與水平面平行的運(yùn)輸順槽，上下巷道間每間隔6米打一個(gè)直徑800mm左右的通風(fēng)孔，使上下巷道貫通，形成U型通風(fēng)。支架布置于下部運(yùn)輸順槽道中，支架行進(jìn)方向?yàn)檠剡\(yùn)輸順槽向前推進(jìn)。該種布置方式，支架后部和上部的通風(fēng)孔因垮落破壞或支架頂梁遮擋無法實(shí)現(xiàn)U型通風(fēng)，支架前部的通風(fēng)孔可實(shí)現(xiàn)U型通風(fēng)，但新鮮的空氣難以到達(dá)支架所在的工作位置，支架工作位置為盲巷，易造成瓦斯聚集帶來較大安全隱患，2016年因?yàn)榧眱A斜4-8米單一厚煤層水平分段放頂煤采煤法無法構(gòu)建安全的U型通風(fēng)系統(tǒng)存在工作面有毒有害氣體聚集風(fēng)險(xiǎn)而被煤炭安檢部門淘汰，目前該種設(shè)備和開采工藝已全面停用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種急傾斜煤層開采方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有急傾斜煤層開采中的通風(fēng)問題、沒有與之配套的可靠實(shí)用的三機(jī)開采設(shè)備及匹配的開采工藝問題。

本發(fā)明還進(jìn)一步解決了柔性掩護(hù)支架向下推進(jìn)過程中下部掩護(hù)支架逐漸竄入運(yùn)輸順槽，竄入運(yùn)輸順槽的支架需不斷運(yùn)輸?shù)缴喜炕仫L(fēng)順槽進(jìn)行支架補(bǔ)充而導(dǎo)致的勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：一種急傾斜煤層開采方法，包括如下步驟：

步驟一，急傾斜煤層水平分段開采，在區(qū)段上部水平沿煤層走向布置一條回風(fēng)順槽，在區(qū)段下部水平沿煤層走向布置一條運(yùn)輸順槽；