大采高双综采工作面回采工艺制造技术

大采高双综采工作面回采工艺，包括以下步骤：(1)确认拟开采工作面所在采区的煤层厚度在3.5～7.0m之间，且地质构造简单、厚度相对稳定、倾角＜12°；(2)垂直采区的大巷布置三条平行的回采巷道，每相邻的两条巷道通过开切眼连通组成一个大采高综采工作面，布置出左大采高综采工作面和右大采高综采工作面，其中，所述两个工作面的错距通过公式来确定。本发明专利技术解决了大采高综采工作面无法大幅突破1000万t/a产量的技术难题，同时提供了足够的安全保证和成本控制。

【技术实现步骤摘要】
大采高双综采工作面回采工艺
本专利技术涉及一种回采工艺，尤其是一种大采高双综采工作面回采工艺。
技术介绍
近5年来，大采高综采一次采全厚的高度在不断被刷新，目前大采高综采工作面一次开采最大厚度已达7.0m。大采高综采在我国得以大规模发展的主要原因：一是在我国晋、蒙、陕、宁、新等矿区赋存有3.5～7.0m的煤层，而且煤层厚度相对稳定，倾角小，大都属于近水平煤层，可以布置走向、倾向长度都较长的工作面；二是煤机装备参数、性能的提高且大部分国产化，为这种采煤方法提供了硬件支持；三是通过科技攻关对大采高综采的岩层活动规律有了较为深入的认识，支持了开采技术与煤机装备的有机结合，因此在条件适宜的矿区采用这种采煤方法，取得了很好的效果，涌现出了多个年产千万吨的大采高综采工作面。大采高综采工作面的日产量与工作面长度、推进度、采高及回收率等因素有关，具体计算公式如下：Qd＝lg·n·B·hc·γ·η其中，Qd为工作面日产量，单位为t/d；lg为工作面长度，单位为m；n为日进刀数；B为采煤机截深，单位为m；hc为工作面平均采高，m；γ为实体煤容重，单位为t/m3；η为工作面采出率。分析计算公式得知：在地质条件确定的前提下，提高大采高工作面产量可从两方面入手：①加大工作面长度；②提高工作面的日推进度，即加快采煤机的截割速度。工作面长度受刮板输送机长度的影响，目前我国刮板输送机最大长度为400m，因此将工作面长度增加到400m以上有一定困难。目前地质条件好的大采高综采工作面采煤机正常截割速度已经突破10m/min，所以在速度方面想再突破几乎成为不可能。事实上，由于这些因素的制约，在达到1000万t/a后，工作面单产再没有明显的提高。目前，在煤机装备和技术水平制约下，还没有一种能使大采高综采工作面单产在突破1000万t/a之后，再一次实现大幅提高的回采工艺。
技术实现思路
为了解决目前煤机装备和技术水平的条件下再提高大采高综采工作面产量的技术难题，本专利技术提供了一种科学、可靠、可行的大采高双综采工作面回采工艺。本专利技术采用的技术方案如下：大采高双综采工作面回采工艺，包括以下步骤：(1)确认拟开采工作面所在采区的煤层厚度在3.5～7.0m之间，且地质构造简单、厚度相对稳定、倾角＜12°；(2)垂直所述采区的大巷布置三条平行的回采巷道，每相邻的所述两条巷道通过开切眼连通组成一个大采高综采工作面，布置出左大采高综采工作面和右大采高综采工作面，其中，所述两个工作面的错距通过下面公式确定：其中，Fc是基本顶初次来压时超前支承压力峰值，单位为MPa，Lc是左右两个大采高综采工作面错距，单位为m，Lx是基本顶初次来压步距，单位为m；(3)所述回采巷道中的中间一条为所述左大采高综采工作面和所述右大采高综采工作面共用巷道，作为回风巷，其余两条所述回采巷道为左进风巷和右进风巷；(4)所述左右两个大采高综采工作面均布置有电牵引采煤机一台，基本液压支架若干架和端头支架若干架以及刮板输送机一台；(5)在所述回风巷内布置一台破碎机和一条带式输送机。目前，对于大采高单一综采工作面而言，基本液压支架的工作阻力Q通过以下公式计算：其中，Kd为动载系数；f为摩擦系数；h、l分别为直接顶岩块厚度和长度，单位为m；H、L分别为基本顶岩块厚度和长度，单位为m；α为裂隙倾角，单位为°；P0、QB为基本顶岩块重量，单位为N；PH为直接顶岩块重量，单位为N；c为支架合力作用点距煤壁的距离，单位为m；K为采空区矸石刚度，单位为N/m；s1为采空区矸石压缩量。在上述大采高双综采工作面回采工艺中，由于基本液压支架承受左右两个工作面带来的顶板压力，其工作阻力明显大于单一工作面的工作阻力，所述基本液压支架的工作阻力通过下述公式确定：其中，Ll是左工作面倾斜长度，单位为m，Lr是右工作面倾斜长度，单位为m。在上述大采高双综采工作面回采工艺中，所述右工作面超前所述左工作面开采，所述左工作面的所述基本液压支架工作阻力按Qsz确定，所述右工作面的所述基本液压支架工作阻力按Q确定。在上述大采高双综采工作面回采工艺中，所述基本液压支架和所述端头支架均采用二级或三级护帮，所述电牵引采煤机割煤后及时擦顶移架并立即打开护帮板，用二级或三级护帮板支撑煤壁，采煤机通过后收起。在上述大采高双综采工作面回采工艺中，所述左右工作面移架采取及时移架、带压移架的方式。在上述大采高双综采工作面回采工艺中，所述基本液压支架和所述端头支架均采用二级或三级护帮，所述电牵引采煤机割煤后及时擦顶移架并立即打开护帮板，用二级或三级护帮板支撑煤壁，采煤机通过后收起。在上述大采高双综采工作面回采工艺中，所述回风巷风量Qai≤4Sai，单位为m3/s，Sai为回风巷的平均断面积，单位为m2。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：①本专利技术提供的大采高双综采工作面回采工艺，由于科学的对左右两个工作面彼此产生的顶板压力影响进行了评估，对工作面错距给出了合理的计算公式，因此，本专利技术能够在提高工作面生产效率同时，保证工作面生产的安全。②本专利技术提供的大采高双综采工作面回采工艺，由于对左右两个工作面相互影响下的基本液压支架工作阻力确定方式进行了深入研究，并给出了科学可靠的确定方法，因此，本专利技术能够在提高工作面生产效率和保证生产安全的同时，有效降低生产成本。③本专利技术提供的大采高双综采工作面回采工艺，由于仅用三条巷道就布置了两个工作面，因此，本专利技术可以减少煤柱损失、降低掘进率，提高采出率。④本专利技术提供的大采高双综采工作面回采工艺，由于液压支架采用了二级或三级护帮，在采煤机割煤后及时擦顶移架并立即打开护帮板等防止煤壁片帮的办法，因此，本专利技术能够有效地防控煤壁片帮冒顶，有效保证工作面生产效率和安全。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1是本专利技术大采高双综采工作面回采工艺布置图。图中标记为：1-左大采高综采工作面，2-右大采高综采工作面，3-回风巷，4-左运输巷，5-右运输巷，6-电牵引采煤机，7-基本液压支架，8-端头支架，9-刮板输送机，10-破碎机，11-带式输送机。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。图1显示的是本专利技术大采高双综采工作面回采工艺的优选实施例。所述大采高双综采工作面回采工艺，包括以下步骤：(1)确认拟开采工作面所在采区的煤层厚度在3.5～7.0m之间，且地质构造简单、厚度相对稳定、倾角＜12°；(2)垂直所述采区的大巷布置三条平行的回采巷道，每相邻的所述两条巷道通过开切眼连通组成一个大采高综采工作面，布置出左大采高综采工作面1和右大采高综采工作面2，其中，所述两个工作面的错距通过下面公式确定：Fc是基本顶初次来压时超前支承压力峰值，Lc是左右两个大采高综采工作面错距，Lx是基本顶初次来压步距；(3)所述回采巷道中的中间一条为所述左大采高综采工作面1和所述右大采高综采工作面2共用巷道，作为回风巷3，其余两条所述回采巷道为左进风巷4和右进风巷5；(4)所述左右两个大采高综采工作面均布置有电牵引采煤机6一台，基本液压支架7若干架和端头支架8若干架以及刮板输送机9一台；(5)在所述回风巷3本文档来自技高网...

【技术保护点】
大采高双综采工作面回采工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)确认拟开采工作面所在采区的煤层厚度在3.5～7.0m之间，且地质构造简单、厚度相对稳定、倾角＜12°；(2)垂直所述采区的大巷布置三条平行的回采巷道，每相邻的所述两条巷道通过开切眼连通组成一个大采高综采工作面，布置出左大采高综采工作面(1)和右大采高综采工作面(2)，其中，所述两个工作面的错距通过下面公式确定：(Fc)Lx/Lc≤1.2,]]>Fc是基本顶初次来压时超前支承压力峰值，Lc是左右两个大采高综采工作面错距，Lx是基本顶初次来压步距；(3)所述回采巷道中的中间一条为所述左大采高综采工作面(1)和所述右大采高综采工作面(2)共用巷道，作为回风巷(3)，其余两条所述回采巷道为左进风巷(4)和右进风巷(5)；(4)所述左右两个大采高综采工作面均布置有电牵引采煤机(6)一台，基本液压支架(7)若干架和端头支架(8)若干架以及刮板输送机(9)一台；(5)在所述回风巷(3)内布置一台破碎机(10)和一条带式输送机(11)。

【技术特征摘要】
1.大采高双综采工作面回采工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)确认拟开采工作面所在采区的煤层厚度在3.5～7.0m之间，且地质构造简单、煤层稳定、倾角＜12°；(2)垂直所述采区的大巷布置三条平行的回采巷道，每相邻的所述两条巷道通过开切眼连通组成一个大采高综采工作面，布置出左大采高综采工作面(1)和右大采高综采工作面(2)，其中，所述两个工作面的错距通过下面公式确定：Fc是基本顶初次来压时超前支承压力峰值，单位为MPa，Lc是左右两个大采高综采工作面错距，单位为m，Lx是基本顶初次来压步距，单位为m；(3)所述回采巷道中的中间一条为所述左大采高综采工作面(1)和所述右大采高综采工作面(2)共用巷道，作为回风巷(3)，其余两条所述回采巷道为左进风巷(4)和右进风巷(5)；(4)所述左右两个大采高综采工作面均布置有电牵引采煤机(6)一台，基本液压支架(7)若干架和端头支架(8)若干架以及刮板输送机(9)一台；(5)在所述回风巷(3)内布置一台破碎机(10)和一条带式输送机(11)。2.根据权利要求1所述的大采高双综采工作面回采工艺，其特征在于：通过下述公式确定所述基本液压支架(7)的工作阻力：其中，Ll是左工作面倾斜长度，单位为m，Lr是右工作面倾斜长度，单位为m，Kd为动载系数，f为摩擦系数，h、l分别为直接顶岩块厚度和长度，单位为m，H、L分别为基本顶岩块厚度和长度，单位为m，α为裂隙倾角，单位为°，P0、QB为基本顶岩块重量，单位为N，PH为直接顶岩块重量，单位为N，c...

【专利技术属性】
技术研发人员：于雷，刘全明，闫少宏，刘亚军，宋超，谢伟，钱芳，张敏，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11