一种单一急倾斜厚煤层采煤方法技术

本发明专利技术公开了一种单一急倾斜厚煤层采煤方法，属于矿业工程领域。其采煤方法包括：沿煤层底板施工一条运输顺槽，与采区两侧上山构成生产系统。然后，在运输顺槽沿煤层厚度布置放顶煤液压支架，放煤循环步距为1.0m。在液压支架后方采空区内，靠顶板侧维护一条通道用于回风。采煤时，顶煤落到刮板输送机上经胶带输送机运出。工作面所需新鲜风流由采区运输石门经轨道上山进入运输顺槽，然后清洗采煤工作面后由回风通道进入回风上山。本发明专利技术采用独特的回风通道通风，具有巷道布置系统简单、适应性强，工作面产量大、安全程度高的特点。

A single steep and thick coal seam mining method

The invention discloses a single steeply inclined thick coal seam mining method, which belongs to the mining engineering field. Its mining methods include: constructing a transportation trough along the floor of the coal seam, and forming a production system with the hills on both sides of the mining area. Then, the top coal caving hydraulic support is arranged along the seam thickness along the transportation trough, and the coal circulation cycle is 1.0m. In the mined out area behind the hydraulic support, a passage is maintained on the roof side for return air. When mining, the top coal falls on the scraper conveyor and conveyer through the belt conveyor. The fresh ventilation needed for the working face is transported from the mining area to the transportation trough through the upper reaches of the track, and then the coal face is cleaned after the coal mining face is returned to the mountain by the return air passage. The invention adopts the unique ventilation of the return air passage, and has the characteristics of simple layout, strong adaptability, large production face and high safety.

【技术实现步骤摘要】
一种单一急倾斜厚煤层采煤方法
本专利技术涉及采煤
，具体涉及一种单一急倾斜厚煤层采煤方法。
技术介绍
急倾斜厚煤层开采方法一直是采矿
中的难题，已经引起了国家有关部门的重视。我国的急倾斜煤层大多分布在中小矿井中，煤层地质条件复杂，开采难度大，部分煤矿断层多、储量少、瓦斯含量大、贮存条件差。由于急倾斜煤层存在特殊性，在开采上，存在许多问题，主要是煤炭损失率高，高达40％-50％，且煤炭含矸率往往不达标；巷道掘进率高，掘进率的高低影响巷道掘进维护的费用，影响矿区作业面的交接，甚至对矿井的通风都会带来一定的影响；通风条件差，急倾斜煤层的通风条件十分复杂；工人劳动强度大，受急倾斜煤层复杂的开采条件的限制，开采人员在煤层开采中普遍存在工作面坡度大、空间小，开采中落煤、支护、运料十分困难、行走不便的问题；开采效益差，与倾斜或近水平煤层比较，急倾斜煤层成本高、质量差、开采难度大、规模小、效益低。因此，关于急倾斜厚煤层开采方法的研究对我国煤炭工业的发展仍具有很重要的作用。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种单一急倾斜厚煤层采煤方法，其巷道布置简单，能够降低巷道的掘进率，采煤工作面机械化生产，操作简单、运输方便，独特回风通道，通风便利。本专利技术为实现上述任务所需要解决的技术问题：如何能够保证工作面正常采煤的前提下，能够完成采煤工作面的超前临时支护，以及保证工作面正常通风，去维护回风通道。本专利技术为解决上述技术问题，采用的技术解决方案为：一种单一急倾斜厚煤层采煤系统，其包括巷道布置系统、支护系统、运输系统和通风系统，所述巷道布置系统由运输顺槽和采区上山组成，所述运输顺槽布置在所述厚煤层底板，所述采区上山通过连通煤层两侧得到；所述支护系统包括放顶煤液压支架，单体液压支架、铰接顶梁、锚杆和金属网，所述放顶煤液压支架位于所述运输顺槽内，用于支设锚杆对巷内顶板支护，并架设金属网进行防护，配合单体液压支架和铰接顶梁位于工作面前方，完成超前临时支护；所述运输系统包括刮板输送机和胶带输送机，所述刮板输送机的机头搭接在所述胶带输送机的机尾；所述通风系统包括回风通道，所述回风通道在所述放顶煤液压支架后方采空区内靠煤层顶板侧，所述回风通道用于使清洗工作面乏风进入所述的采区上山中的回风上山。上述回风通道在放顶煤液压支架后方采空区侧用工字钢维护一条“人”形回风通道。作为本专利技术的一个优选方案，所述运输顺槽采用四边形巷道。作为本专利技术的另一个优选方案，所述放顶煤液压支架循环移架步距为1.0m。进一步的，所述巷道布置系统内的运输顺槽只有一条。本专利技术的另一任务在于提供一种单一急倾斜厚煤层放顶煤采煤方法。一种单一急倾斜厚煤层采煤方法，依次包括以下步骤：a沿煤层底板施工运输顺槽，连通煤层两侧的采区上山；b在所述运输顺槽内沿煤层厚度布置放顶煤液压支架，所述放顶煤液压支架每个循环移架步距为1.0m；c在放顶煤液压支架采空区侧维护一段回风通道，随着放顶煤液压支架的推移维护下一段回风通道，通往采区回风上山，以此接续；d工作面全部采用一次采全高放落顶煤的方式推进，放落下的煤通过运输系统将其运出；e新鲜风流经采区运输石门至轨道上山后，进入所述运输顺槽至采煤工作面，清洗工作面后的乏风经所述回风通道至采区回风上山后，汇入矿井回风系统；所述采煤方法适用于5.5m以上的单一急倾斜厚煤层开采。上述技术方案的难点：如何保证采煤工作面的正常通风，需要在采空区跨落之前维护好一段回风通道，确定合理的放顶煤液压支架移架步距，保证煤炭采出率高，含矸率低，放煤工作效率高。优选的，步骤d中，放落下的煤落到刮板输送机上，散落的煤装到刮板输送机上，配合胶带输送机将其运出。本专利技术所带来的有益技术效果为：本专利技术采煤方法提高了工作面的生产能力，降低了巷道的掘进率，适合5.5m以上的单一厚煤层开采，运输顺槽和两条上山构成通风，避免了放顶煤时的通风和瓦斯积聚问题，改善了工作面的环境。本专利技术方法的特点在于：(1)本专利技术一种单一急倾斜厚煤层放顶煤采煤方法，充分利用了煤层倾角大、顶板压力小的特点，形成了完整的生产系统，克服了传统的急倾斜煤层开采煤和矸石沿底板滚动易伤人、冲倒支架等问题，实现了急倾斜煤层开采的高产高效。(2)本专利技术又一突出特点是在采空区内用工字钢维护一条回风通道，只用一条运输顺槽就完成了煤炭的运输及通风任务。随着放顶煤支架的移动在工作面后方维护回风通道，使新鲜风流进入工作面，清洗过工作面的乏风通过维护的回风通道进入回风上山，形成完整的通风系统。附图说明图1为本专利技术的所述采煤方法工作面的主视示意图；图2是实施本专利技术采煤工作面布置的俯视示意图图3是本专利技术采区上山布置方式俯视示意图；图中，1、煤层；2、运输顺槽；3、放顶煤液压支架；4、回风通道；5、工字钢；6、刮板输送机；7、胶带输送机；8、采空区；9、回风上山；10、轨道上山；11、运输上山。具体实施方式本专利技术提出了一种单一急倾斜厚煤层采煤方法，为了使本专利技术的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术做详细说明。结合图1、图2和图3所示，单一急倾斜厚煤层采煤系统，其包括巷道布置系统、支护系统、运输系统和通风系统，巷道布置系统由运输顺槽2、回风上山9、轨道上山10和运输上山11组成，运输顺槽2布置在厚煤层底板，回风上山9、轨道上山10和运输上山11通过连通煤层两侧得到；支护系统包括放顶煤液压支架、单体液压支架和铰接顶梁，在图2所示的放顶煤液压支架3处布置放顶煤液压支架，放顶煤液压支架位于运输顺槽内，且沿煤层厚度布置；运输系统包括刮板输送机6和胶带输送机7，刮板输送机6的机头搭接在胶带输送机7的机尾；通风系统包括回风通道4和工字钢5，回风通道4在放顶煤液压支架后方采空区侧通过工字钢5维护，回风通道用于使清洗工作面乏风进入所述的采区上山中的回风上山。实施例1：以某矿区A矿井2煤层为例：其基础条件为：矿井开采2煤，煤层厚度5.8m，煤层倾角55°，顶底板岩性为相对稳定的粉砂岩及细砂岩。采用上述采煤方法采煤：沿煤层1底板施工运输顺槽，采用四边形巷道。在煤层1内布置放顶煤液压支架3，在煤层1运输顺槽内的支架之间沿走向方向铺设刮板输送机6，并在运输顺槽合适位置安装胶带输送机7，刮板输送机6机头搭接在胶带输送机7机尾，形成工作面原煤运输系统。工作面支架每个循环移架步距为1.0m。工作面推进采取煤层自然跨落然后低位放顶煤，工作面超前支护采用锚杆和金属网支护并配合单体液压支柱和铰接顶梁支护，当达到一个循环移架距离后，采用固定桩固定，支架前溜推移缸与固定桩连接逐架交替移架，然后在运输顺槽一侧用工字钢5维护下一段回风通道至支架后方的采空区8内。放顶煤时，放煤口落下的煤通过特殊的溜槽溜到刮板输送机上，洒落的煤通过人工攉煤的方式装到刮板输送机上运出。参见图1、2、3，对于通风线路的设计，新鲜风流由轨道上山10进入煤层1的运输顺槽2，到达采煤工作面，然后乏风经过之前维护的回风通道4至采区回风上山9，再经采区回风石门汇入矿井回风系统。本专利技术具有以下优点：第一、巷道掘进率低，工作面只有一条运输顺槽，减少了巷道掘进的维护费用；第二、工作面产量大，煤炭损失少；第三、工作面布置简单，适应性强，适合急倾斜厚煤层的开采，煤层5.5m以上的煤层；第四、放顶煤开采，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单一急倾斜厚煤层采煤系统，其包括巷道布置系统、支护系统、运输系统和通风系统，其特征在于：所述巷道布置系统由运输顺槽和采区上山组成，所述运输顺槽布置在所述厚煤层底板，所述采区上山通过连通煤层两侧得到；所述支护系统包括放顶煤液压支架、单体液压支架、铰接顶梁、锚杆和金属网，所述放顶煤液压支架位于所述运输顺槽内，支设锚杆对巷内顶板支护，并架设金属网进行防护，配合单体液压支架和铰接顶梁位于工作面前方，完成超前临时支护；所述运输系统包括刮板输送机和胶带输送机，所述刮板输送机的机头搭接在所述胶带输送机的机尾；所述通风系统包括回风通道，所述回风通道在所述放顶煤液压支架后方采空区内靠煤层顶板侧，所述回风通道用于使清洗工作面乏风进入所述的采区上山中的回风上山。

【技术特征摘要】
1.一种单一急倾斜厚煤层采煤系统，其包括巷道布置系统、支护系统、运输系统和通风系统，其特征在于：所述巷道布置系统由运输顺槽和采区上山组成，所述运输顺槽布置在所述厚煤层底板，所述采区上山通过连通煤层两侧得到；所述支护系统包括放顶煤液压支架、单体液压支架、铰接顶梁、锚杆和金属网，所述放顶煤液压支架位于所述运输顺槽内，支设锚杆对巷内顶板支护，并架设金属网进行防护，配合单体液压支架和铰接顶梁位于工作面前方，完成超前临时支护；所述运输系统包括刮板输送机和胶带输送机，所述刮板输送机的机头搭接在所述胶带输送机的机尾；所述通风系统包括回风通道，所述回风通道在所述放顶煤液压支架后方采空区内靠煤层顶板侧，所述回风通道用于使清洗工作面乏风进入所述的采区上山中的回风上山。2.根据权利要求1所述的一种单一急倾斜厚煤层采煤系统，其特征在于：所述运输顺槽采用四边形巷道。3.根据权利要求1所述的一种单一急倾斜厚煤层采煤系统，其特征在于：所述放顶煤液压支架循环移架步距为1.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭忠平，谢文武，马帅，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37