[發明專利]一種起伏煤層綜放開采動態步距放煤工藝

有效

• 申請號: 202211036824.5
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115324579B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 張錦旺;程東亮;王家臣;楊勝利;李良暉;劉鳳琪
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21D23/04
• 代理公司: 北京博爾赫知識產權代理事務所(普通合伙) 16045
• 代理人: 于武江

本發明公開了一種起伏煤層綜放開采動態步距放煤工藝，涉及煤炭開采技術領域，包括以下步驟：S01：在工作面內搭建綜放支架、采煤機、刮板輸送機；S02：判斷工作面推進方向煤層的仰俯狀態；在工作面由仰斜開采過渡到俯斜開采狀態下或工作面由俯斜開采過渡到仰斜開采狀態下，在仰采段根據仰采角與支架的掩護梁傾角度之間的關系采用不同的放煤步距，在俯采段根據仰采角與支架的掩護梁傾角度之間的關系采用不同的放煤步距。通過本發明的設置，有效提高了頂煤回收率，減少了煤炭資源浪費，同時，通過動態調整放煤步距優化工藝相對于其他優化手段具有工藝簡單、成本低廉、便于生產管理等優點。

技術領域

本發明涉及煤炭開采技術領域，尤其涉及一種起伏煤層綜放開采動態步距放煤工藝。

背景技術

綜放開采作為我國厚煤層的主要開采方法之一，以高產高效、巷道掘進率低等優勢在幾十年內得到高速的發展與廣泛的應用。放煤工藝的優化與改進是多年來的研究重點之一，也是實現煤礦高產高效綜放開采的必經之路。近年來有研究表明：在頂煤自身重力沿煤層方向上分力的作用下，單一仰斜開采放頂煤時支架上方的頂煤傾向于提前落入采空區，單一俯斜開采放頂煤時采空區的矸石傾向于提前進入放煤口，兩種情況都將降低頂煤采出率，造成煤炭資源浪費。本發明提出在起伏煤層放頂煤時，尤其在仰、俯斜過渡階段通過根據每次放煤時的仰采角或俯采角動態地調整放煤步距，以減小以上兩種負面情況的影響，從而提高頂煤采出率和煤礦經濟效益。

目前沒有起伏煤層動態步距工藝相關的技術方案，近似的實現方案有一種大傾角煤層變角度綜放工作面頂煤放煤量分區域控制方法(201510303762.3)，該方法針對厚度3.5m以上的大傾角煤層，對綜放工作面分區域放煤開采，包括如下步驟：步驟一，偽仰斜工作面確定:選擇一個偽仰斜變角度走向長壁工作面作為所述的大傾角煤層的實際開采工作面，步驟二，頂煤放出量控制原則確定：根據各個分區特性確定大傾角煤層變角度工作面必須滿足“上足中少下盡3:2:1”的頂煤放出量分區域控制原則；步驟三，頂煤放出工藝及參數確定：頂煤放出工藝及參數確定：將大傾角變角度綜放工作面的不同區域采用不同放煤方式，上部區域采用兩采一放的采煤工藝，放煤步距為兩倍的采煤機截深，單輪單口順序放煤方式；中部區域采用兩采一放的采煤工藝，放煤步距為兩倍的采煤機截深，雙輪單口順序放煤方式；下部區域采用一采一放的采煤工藝，放煤步距為采煤機截深，雙輪多口間隔順序放煤順序。該方法能有效地解決大傾角煤層變角度綜放工作面頂煤放出率低、頂板管理困難、“支架-圍巖”系統穩定性差等實際問題。

而現有技術(201510303762.3)是在工作面布置方向分區域調整放煤步距，但在推進方向仍然采用傳統的固定步距；在偽仰采工作面通過分區域控制頂煤放出量來提高工作面頂煤放出率，并采用了“仰采角較大時一采一放(小放煤步距)，而仰采角較小時兩采一放(大放煤步距)”的開采方法，其存在以下不足：一是，其工藝應用于偽仰采工作面，放煤步距的調整主要體現在工作面布置方向，而在推進方向基本采用傳統的固定步距，為主要缺點；二是，僅對偽仰采工作面進行了工藝優化，未對開采條件更復雜的起伏煤層進行工藝的優化。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，而提出的一種起伏煤層綜放開采動態步距放煤工藝。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種起伏煤層綜放開采動態步距放煤工藝，包括以下步驟：

S01：在工作面內搭建施工設備，所述施工設備包括支架、采煤機及刮板輸送機；

S02：判斷工作面推進方向煤層的仰俯狀態；

S21：在工作面由仰斜開采過渡到俯斜開采狀態下，在仰采段，若仰采角β≥β′，采用第一放煤步距，若仰采角β＜β′，采用第二放煤步距；在俯采段，若俯采角β＜β′，采用第二放煤步距，若俯采角β≥β′，采用第三放煤步距；