[發明專利]提高急傾斜特厚煤層水平分段綜放開采頂煤放出率的方法

有效

• 申請號: 202111030683.1
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113622914B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 吳鋒鋒;張書榮;劉長友;楊敬軒;楊培舉;張寧波;魯巖
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F13/06
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明公開了提高急傾斜特厚煤層水平分段綜放開采頂煤放出率的方法，包括以下步驟：工作面布置若干液壓支架、后刮板輸送機與前部刮板輸送機，安裝采煤機；采煤機割煤、移架后，支架后部進行頂煤放落準備；啟動后部刮板輸送機；進行初始頂煤放落工序；進行后續放煤過程；關閉第三架放煤口，依次打開剩余各架放煤口進行放煤，直至工作面放煤至頂板側端頭支架結束，完成循環放煤作業。本發明的有益效果：改變了急傾斜特厚煤層水平分段綜放開采的傳統放煤循環方向，大幅度增加了底板側頂煤回收率，減小了損失，有效減小損失煤體煤矸分界線斜率，降低煤矸分界面坡度，增加煤體放出率，操作簡單，易培訓，工藝改進投入成本低，效果明顯。

技術領域

本發明涉及煤礦開采技術領域，具體為提高急傾斜特厚煤層水平分段綜放開采頂煤放出率的方法。

背景技術

急傾斜特厚煤層是指地下開采時煤層傾角大于45°，厚度在8m以上的煤層，在我國新疆、甘肅、四川等地區的儲量和產量中占有相當大的比重。傳統急傾斜特厚煤層開采采用巷柱式綜采放頂煤采煤法，該方法放煤量可控性差，常出現壓死運輸機等事故，單產低，安全性差，嚴重影響礦井的開采效率。

近年來，水平分段放頂煤開始應用于急傾斜特厚煤層的開采，該方法是將急傾斜煤層按一定高度分成若干水平分段，在分段內采用短壁后退式的機械化采煤方式，并輔以放頂煤工藝，先采出底部工作面的煤，隨即放出上部頂煤，實現對整體水平分段的完全開采，該方法單產高，安全性好。

水平分段放頂煤開采時，巷道分別沿煤層頂底板掘進，習慣稱為頂板巷、底板巷，因水平分段頂底板處存在三角煤堆積的情況，其頂煤放落要求不能完全按照近水平、緩傾斜煤層設定，否則將導致底板側端頭頂煤損失較大。因此，選擇合理的放煤工藝，提高頂底板側頂煤回收率，對于急傾斜特厚煤層水平分段綜放高效開采具有重要意義和價值。

發明內容

本發明的目的在于提供提高急傾斜特厚煤層水平分段綜放開采頂煤放出率的方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：提高急傾斜特厚煤層水平分段綜放開采頂煤放出率的方法，包括以下步驟：

步驟一：工作面布置若干液壓支架，液壓支架后部連接后刮板輸送機，前端連接前部刮板輸送機，安裝采煤機，形成壁式開采三機配套系統；

步驟二：采煤機割煤形成“放礦橢球體”、移架后，支架后部進行頂煤放落準備；

步驟三：啟動后部刮板輸送機；

步驟四：采用“雙口初始放煤法”進行初始頂煤放落工序，打開底板側兩架端頭放煤支架放煤口，進行工作面初次頂煤放落工序，放煤時間較長，充分保證頂煤的完全放落，以放煤口放煤混矸率超過20%為標準停止放煤；

步驟五：采用“底板側向頂板側單輪順序放煤法”進行后續放煤過程，關閉底板側端頭兩架支架放煤口，打開第三架放煤口進行放煤，本架仍以放煤口混矸率超過20%為標準關閉放煤口；

步驟六：關閉第三架放煤口，依次打開剩余各架放煤口進行放煤，放煤口關閉標準按照“見矸關窗”設定，直至工作面放煤至頂板側端頭支架結束，完成循環放煤作業。

優選的，所述步驟二中，“放礦橢球體”為礦石在采場破碎后按近似橢球體形狀向下自然流動，即原來所占的空間為一旋轉橢球體，在放礦過程中形成的橢球體，稱為放出橢球體，停止擴展而最終形成的橢球體，為松動橢球體，放礦后形成放出漏斗和移動漏斗。

優選的，所述步驟四中，“雙口初始放煤法”為放煤循環過程中，首次放煤同時打開底板側端部兩架液壓支架的放煤口進行放煤。

優選的，所述步驟五中，“底板側向頂板側單輪順序放煤法”按照沿底板側向頂板側的方向進行放煤，放煤方式可選擇單輪順序、多輪間隔。

優選的，所述步驟六中，“見矸關窗”為放煤口放落體中發現一定數量的矸石時，關閉放煤口，停止放煤操作。