[發(fā)明專利]旁路回風(fēng)特大傾角中厚煤層放頂煤開(kāi)采系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010005957.0
• 申請(qǐng)日: 2020-01-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111119892A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高九華;高嘉憶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高九華
• 主分類號(hào): E21C41/18
• 分類號(hào): E21C41/18;E21F1/00;E21F7/00;E21F13/06
• 代理公司: 北京久維律師事務(wù)所 11582
• 代理人: 邢江峰

本發(fā)明所帶來(lái)的有益效果：通過(guò)工藝聯(lián)絡(luò)巷道道與旁路回風(fēng)巷道、下部進(jìn)風(fēng)運(yùn)輸巷道和人工沿空留巷墻形成一個(gè)U型通風(fēng)系統(tǒng)，保證采煤過(guò)程中及時(shí)通風(fēng)，通過(guò)巷道的開(kāi)拓布置和開(kāi)采設(shè)備安裝工作，將特大傾角中厚煤層由大角度偽斜長(zhǎng)臂開(kāi)采方式變?yōu)榇怪泵奥浞彭斆洪_(kāi)采方式，可以有效地回采下部進(jìn)風(fēng)運(yùn)輸巷道和上部瓦斯巷道之間煤炭，實(shí)現(xiàn)了特大傾角中厚煤層的機(jī)械化開(kāi)采，并有效的解決特大傾角機(jī)械化開(kāi)采的安全問(wèn)題而且具有較高的開(kāi)采效率，開(kāi)采設(shè)備穩(wěn)定且易安裝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于采礦工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種旁路回風(fēng)特大傾角中厚煤層放頂煤開(kāi)采系統(tǒng)。

背景技術(shù)

開(kāi)采急傾斜煤層的賦存條件一直都是目前行業(yè)所關(guān)注的焦點(diǎn)。由于急傾斜煤層的機(jī)械化開(kāi)采困難，急傾斜煤層的開(kāi)采通常采用爆破開(kāi)采或者是棄采，導(dǎo)致大量資源浪費(fèi)，或生產(chǎn)效率低下，安全事故頻發(fā)。因此，在急傾斜煤層條件下，如何安全有效地開(kāi)采煤炭資源是煤炭行業(yè)函待解決的問(wèn)題之一。

國(guó)內(nèi)在急傾斜煤層開(kāi)采方法的演變可總結(jié)為以下五個(gè)階段:

第一次發(fā)展階段：1950初，國(guó)內(nèi)一線技術(shù)研究人員根據(jù)不同地質(zhì)條件，采用不同的方法，包括倒臺(tái)階、水平分層、長(zhǎng)壁和俯斜、風(fēng)鎬落煤等，與之前相比，不僅提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)能力，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和改善了工作環(huán)境，而且也首次改變了急傾斜煤層的技術(shù)經(jīng)濟(jì)前景。

第二次發(fā)展階段：六十年代開(kāi)始，急傾斜煤層主要是采用電鉆打眼爆破落煤，替代了第一次的風(fēng)鎬落煤方式。為使掩護(hù)支架的應(yīng)用范圍增大，先后在淮南等礦區(qū)運(yùn)用“八”字型、“7”字型等的掩護(hù)支架。與平板掩護(hù)支架相比，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，逐步采用金屬支柱和金屬鉸接頂梁，對(duì)急傾斜工作面的回采工藝進(jìn)行了改進(jìn)，亦取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

第三次發(fā)展階段：七十年代中期，主要是以偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法為主，淮南礦區(qū)為典型案例。該方法具有產(chǎn)量好、工藝簡(jiǎn)單、掘進(jìn)量小、安全高效等優(yōu)點(diǎn)，目前仍有礦區(qū)在使用。為提高該條件下的機(jī)械化程度，雞西、攀枝花、淮南等礦區(qū)己對(duì)滾筒采煤機(jī)、沖擊犁和溝渠進(jìn)行了試驗(yàn)。此外，在其他礦區(qū)也進(jìn)行了類似的試驗(yàn)，但成功率并不高，無(wú)法大面積推廣。

第四個(gè)發(fā)展階段：80年代末90年代初，急傾斜煤層的開(kāi)采方法進(jìn)一步提高。工作面的長(zhǎng)度、單產(chǎn)的增加和安全生產(chǎn)條件得到進(jìn)一步改善。例如，四川芙蓉礦務(wù)局巡田煤礦試驗(yàn)中成功的俯沖、傾斜、長(zhǎng)壁水平分段采煤方法是一種短壁采煤法，具有生產(chǎn)量大，通風(fēng)條件良好，頂板管理方便等特點(diǎn)。

第五次發(fā)展階段：90年代中期至今，進(jìn)入了急傾斜中厚、厚、特厚煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采推廣普及階段。

近三十年來(lái)，在急傾斜中厚煤層、厚煤層以及特厚煤層開(kāi)采方面，基本形成了七種急傾斜煤層開(kāi)采方法，包括：水平分層綜采放頂煤；巷道柱-水平分層綜采放頂煤；傾斜分層改變傾角走向長(zhǎng)壁綜采放頂煤；傾斜走向長(zhǎng)壁變線布置綜采放頂煤；傾斜分層走向長(zhǎng)壁綜采放頂煤；傾斜走向長(zhǎng)壁偽斜布置綜采一次采全高；巷道柱式綜采放頂煤采煤法。這些方法仍然沒(méi)有有效的解決煤層厚度在1～5米，煤層賦存傾角在45～90度范圍的煤層機(jī)械化開(kāi)采問(wèn)題，仍然在使用傳統(tǒng)的柔性掩護(hù)支架炮采工藝，如圖1和2所示，存在極大的技術(shù)安全問(wèn)題，國(guó)家多次提出關(guān)閉此類礦井。

如圖1和圖2所示，傳統(tǒng)柔性掩護(hù)支架偽斜長(zhǎng)臂工作面布置為煤層104、巖層102、破碎巖層101、旁路回風(fēng)巷道105、支架103、下部進(jìn)風(fēng)運(yùn)輸巷道106，煤層傾角在45～90度范圍，由于傾角過(guò)大，綜采設(shè)備防倒防滑無(wú)法設(shè)置，人員不好施工管理，安全隱患大，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開(kāi)采。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種旁路回風(fēng)特大傾角中厚煤層放頂煤開(kāi)采系統(tǒng)。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：