一种煤矿用俯斜开采采空区涌水治理的槽式疏导方法技术

本发明专利技术公开了一种煤矿用俯斜开采采空区涌水治理的“槽式”疏导方法，分三次调整采煤机与液压支架的倾斜角度，对于倾角在0°至18°的煤层中俯斜开采时，通过调整采煤机和液压支架的仰俯角，在采空区后方形成导水槽，使采空区涌水直接导入巷道排水沟，在本发明专利技术中，由于采用了“槽式”输导方法，不仅降低了采空区涌水的治理难度，同时降低了施工难度和劳动强度，减少了防治水人工费用和设备物资购置费用，提高了工作面开采效率，增加了生产的安全性。

A trough-type dredging method for water inrush control in goaf of Inclined Mining in coal mine

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿用俯斜开采采空区涌水治理的槽式疏导方法
本专利技术涉及采煤涌水处理领域，具体为一种煤矿用俯斜开采采空区涌水治理的“槽式”疏导方法。
技术介绍
在俯斜开采过程中，在采空区斜上方裂隙带与含水层联通时，采空区将出现较大的涌水量，当涌水流入工作面生产系统时，将出现严重的拉水煤现象，影响工作面正常生产和原煤质量。目前的现有俯斜开采采空区涌水治理方法中，有采空区煤袋堆积堵水、调整工作面坡度、设置导水槽、注浆堵水等，以上工艺存在成本高、安全性弱、治水效果差等问题，难以推广应用。鉴于俯斜开采采空区涌水问题，本专利技术提供了一种简单易行、实用，而又能降低施工难度和劳动强度，同时又减少防治水人工费用，减少投入的设备和物资费用，有利于解决俯斜开采涌水进入工作面的导水槽构造方法。
技术实现思路
为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种煤矿用俯斜开采采空区涌水治理的“槽式”疏导方法，其特征在于，其包括以下步骤：分三次调整采煤机与液压支架的倾斜角度；步骤一：俯斜开采的工作面出现涌水，开始上调工作面上的采煤机与液压支架的倾斜角度；步骤二：进行采煤机和液压支架的首轮抬底，首轮抬底量按照单循环抬底量t来进行抬底，按照相同的办法，再组织第2轮、第3轮…的抬底，当工作面上调第n轮时，工作面底板与煤层底板的夹角为θ，即工作面底板与煤层底板的夹角与煤层倾角相同时，采空区的导水槽开始形成，继续上调2轮后，工作面底板的前端高于工作面底板的后端，采空区的挡水台阶和导水槽构建完成；步骤三：开始下调采煤机和液压支架的倾斜角度，当工作面底板与煤层底板的夹角为β时，3°≤β≤5°，采煤机和液压支架保持倾角不变继续开采，直至接近煤层底板，再上调工作面上的采煤机与液压支架的倾斜角度至沿底开采。上述的一种煤矿用俯斜开采采空区涌水治理的“槽式”疏导方法，其特征在于，所述步骤二中的单循环抬底量为t＝dl/h，其中d为循环进尺，1为切割滚筒到液压支架前端的距离，h为采高，推进一段距离，采煤机和液压支架与工作面底板形成一个相对稳定的走向倾角，即为1轮。上述的一种煤矿用俯斜开采采空区涌水治理的“槽式”疏导方法，其特征在于，还包含步骤四：根据煤层的倾斜长度和采空区的涌水状态，重复上述步骤一到步骤三，从而构建多个挡水台阶和导水槽。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种简单易行、实用的俯斜开采采空区涌水治理方法，对于倾角在0°至18°的煤层中俯斜开采时，通过调整采煤机和液压支架的仰俯角，在采空区后方形成导水槽，使采空区涌水直接导入巷道排水沟，在本专利技术中，由于采用了“槽式”输导方法，不仅降低了采空区涌水的治理难度，同时降低了施工难度和劳动强度，减少了防治水人工费用和设备物资购置费用，提高了工作面开采效率，增加了生产的安全性。附图说明图1是本专利技术的单循环抬底量确定方法示意图；图2是本专利技术的煤矿用俯斜开采采空区涌水治理的“槽式”疏导方法示意图；图3是本专利技术的俯视投影示意图；图中：1、顶煤；2、顶板；3、煤层底板；4、底煤；5、挡水台阶；6、导水槽。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，本专利技术提供一种技术方案：一种煤矿用俯斜开采采空区涌水治理的“槽式”疏导方法，其特征在于，其包括以下步骤：分三次调整采煤机与液压支架的倾斜角度；步骤一：俯斜开采的工作面出现涌水，开始上调工作面上的采煤机与液压支架的倾斜角度；步骤二：进行采煤机和液压支架的首轮抬底，首轮抬底量按照单循环抬底量t来进行抬底，按照相同的办法，再组织第2轮、第3轮…的抬底，当工作面上调第n轮时，工作面底板与煤层底板3的夹角为θ，即工作面底板与煤层底板3的夹角与煤层倾角相同时，即工作面底板的前端与工作面底板的后端相持平，采空区的导水槽6开始形成，继续上调2轮后，工作面底板的前端高于工作面底板的后端，采空区的挡水台阶5和导水槽6构建完成；步骤三：开始下调采煤机和液压支架的倾斜角度，当工作面底板与煤层底板3的夹角为β时，3°≤β≤5°，采煤机和液压支架保持倾角不变继续开采，直至接近煤层底板3，再上调工作面上的采煤机与液压支架的倾斜角度至沿底开采。如图1，上述步骤二中的单循环抬底量为t＝dl/h，其中d为循环进尺，l为切割滚筒到液压支架前端的距离，h为采高，推进一段距离，采煤机和液压支架与工作面底板形成一个相对稳定的走向倾角，即为1轮，由公式，不难看出，降低采高是增大单循环抬底量比较有效的方式，假设循环进尺d为0.8m，切割滚筒到液压支架前端的距离1为0.4m，降低采高后，采高h为2.5m，那么单循环抬底量t＝0.8×0.4/2.5＝0.128m。另外，还包含步骤四：根据煤层的倾斜长度和采空区的涌水状态，重复上述步骤一到步骤三，从而构建多个挡水台阶5和导水槽6，当采空区的涌水量较多时，构造一个导水槽不能满足其需求，再可重复上述步骤一到步骤三，构造多个导水槽，使采空区涌水不流经工作面而直接导入斜巷的巷道中。本实施例中，当工作面抬底时，输送机上仰，而液压支架暂时保持原有倾斜角度，输送机上仰引起采煤机及切割滚筒同角度向采空区侧倾斜，其倾斜产生的位移不大于切割滚筒上端到液压支架前端的间距，以免影响切割滚筒的正常工作。本专利技术提供了一种简单易行、实用的俯斜开采采空区涌水治理方法，对于倾角在0°至18°的煤层中俯斜开采时，通过调整采煤机和液压支架的仰俯角，在采空区后方形成导水槽，使采空区涌水直接导入巷道排水沟，在本专利技术中，由于采用了“槽式”输导方法，不仅降低了采空区涌水的治理难度，同时降低了施工难度和劳动强度，减少了防治水人工费用和设备物资购置费用，提高了工作面开采效率，增加了生产的安全性。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿用俯斜开采采空区涌水治理的“槽式”疏导方法，其特征在于，其包括以下步骤：分三次调整采煤机与液压支架的倾斜角度；步骤一：俯斜开采的工作面出现涌水，开始上调工作面上的采煤机与液压支架的倾斜角度；步骤二：进行采煤机和液压支架的首轮抬底，首轮抬底量按照单循环抬底量t来进行抬底，按照相同的办法，再组织第2轮、第3轮…的抬底，当工作面上调第n轮时，工作面底板与煤层底板(3)的夹角为θ，即工作面底板与煤层底板(3)的夹角与煤层倾角相同时，采空区的导水槽(6)开始形成，继续上调2轮后，工作面底板的前端高于工作面底板的后端，采空区的挡水台阶(5)和导水槽(6)构建完成；步骤三：开始下调采煤机和液压支架的倾斜角度，当工作面底板与煤层底板(3)的夹角为β时，3°≤β≤5°，采煤机和液压支架保持倾角不变继续开采，直至接近煤层底板(3)，再上调工作面上的采煤机与液压支架的倾斜角度至沿底开采。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿用俯斜开采采空区涌水治理的“槽式”疏导方法，其特征在于，其包括以下步骤：分三次调整采煤机与液压支架的倾斜角度；步骤一：俯斜开采的工作面出现涌水，开始上调工作面上的采煤机与液压支架的倾斜角度；步骤二：进行采煤机和液压支架的首轮抬底，首轮抬底量按照单循环抬底量t来进行抬底，按照相同的办法，再组织第2轮、第3轮…的抬底，当工作面上调第n轮时，工作面底板与煤层底板(3)的夹角为θ，即工作面底板与煤层底板(3)的夹角与煤层倾角相同时，采空区的导水槽(6)开始形成，继续上调2轮后，工作面底板的前端高于工作面底板的后端，采空区的挡水台阶(5)和导水槽(6)构建完成；步骤三：开始下调采煤机和液压支架的倾斜角度，当工作面底板与煤层...

【专利技术属性】
技术研发人员：师皓宇，田多，赵启峰，殷帅峰，赵亚娟，
申请(专利权)人：华北科技学院，
类型：发明
国别省市：河北,13