【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤炭开采，具体是一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法。
技术介绍
1、大倾角煤层是指倾角为35°～55°的煤层，该类煤层煤炭资源储量丰富、赋存广泛，约有一半的煤炭资源为优质焦煤和无烟煤等稀缺煤炭资源。近年来，伴随矿产资源的持续高强度开采，浅部易采煤炭资源逐渐枯竭，大倾角煤层的安全高效开采是重大工程问题。生产实践表明，大倾角煤层开采过程中，由于受到倾角效应影响，支架受载不均衡、煤壁片帮、飞矸等动力灾害现象频发，严重制约了该类煤层的安全高效开采。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了解决现有大倾角煤层开采过程中，由于受到倾角效应影响，支架受载不均衡、煤壁片帮、飞矸等动力灾害现象频发，严重制约了该类煤层的安全高效开采，为此，提供一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术为一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，包括：
4、s1：首先进行工作面布置，将采区沿斜向划分成若干个长条部分，每一长条部分称为区段，每个区段斜长布置一个采煤工作面，工作面沿斜向推进，每个区段下部边界开掘区段运输巷和辅运巷，上部区段开掘区段回风巷，构成回采工作面和采区巷道之间的通风、运输和行人的通道，并沿斜向方向从采区边界向采区上山，或下山方向回采；各区段平巷通过采区运输上山、回风上山和辅运上山与开采水平大巷连接，构成生产系统；
5、s2：然后进行矿床开采，工作面内采煤机开采煤炭，利用煤体的重
6、作为本专利技术再进一步的方案：所述s1步骤中，回风巷的倾角θ、运输上山的倾角β、煤层倾角α及γ之间的空间几何关系为：sinβ＝cosγ·sinα，sinθ＝sinγ·sinα。
7、作为本专利技术再进一步的方案：当所述驱动杆向前移动时，sinβ＝cosγ·sinα，sinθ＝sinγ·sinα中，煤层倾角为α，°，煤层与工作面倾向夹角为γ，°；θ为回风巷的调斜角度；回风巷与运输巷之间距离为l1，m；回风上山、运输上山、辅运上山倾角为β，°。
8、作为本专利技术再进一步的方案：所述微动开关包括设置的外壳体，所述s2步骤中，在工作面布置回采设备，回采设备包括工作面支架、采煤机、端头支架。
9、作为本专利技术再进一步的方案：所述s2步骤中，工作面四柱支撑掩护式液压支架，支架顶梁、掩护梁、尾梁侧面均设有侧护板，在支架底座上设置行走轨道，随着支架向前推移，采矿机骑行在支架底座上的行走轨道上向前推移。
10、作为本专利技术再进一步的方案：所述s2布置中，沿工作面倾斜方向分区域设置挡矸装置，挡矸装置从支架顶梁延伸至支架底座，可跟随支架随时移动，给工作面行人提供上下行走的安全通道。
11、作为本专利技术再进一步的方案：工作面和运输巷、回风巷、辅运巷均斜向布置，斜向推进。
12、作为本专利技术再进一步的方案：工作面下端头区域作为整个支护系统稳定性的基点，也是整个工作面大块矿石运出工作面的最终交汇点，将下部区域传统的工作面支架直线性接触布置形式改为弧形渐变式接触布置，作为工作面转向运输巷的缓冲段工作面。
13、作为本专利技术再进一步的方案：从工作面上端头开始，沿倾斜方向一直到工作面下端头处，沿工作面倾斜方向设置挡矸装置，将工作面全长分隔成若干个区域，隔离回采空间和行人空间。
14、作为本专利技术再进一步的方案：隔离回采空间和行人空间，挡矸装置采用高强度半刚性体，挡矸装置从支架顶梁延伸至支架底座，可跟随支架随时移动。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、1.工作面和运输巷、回风巷、辅运巷均斜向布置，斜向推进，大幅降低工作面实际倾角，可有效缓解工作面设备下滑倾倒问题，同时避免了端面三角区空顶面积大，易瓦斯积聚，抑制了煤壁片帮。
17、2.避免了因伪斜角过大(超过25°时)而导致采煤机行走箱和销排易损坏、支架间的错差过大的问题，提高了设备运行过程中的安全性。
18、3.保留了综采工作面空间大、产量高、工人环境作业好的优点。
19、4.降低了运输上山、回风上山、辅运上山与水平面之间的角度，提高了运煤、运料以及设备运输、行人等运输效率和安全性。
20、5.取消了刮板输送机，同时利用煤体的重力倾角效应，实现了煤体的自溜运输，节约了运输成本及工作面装备费用，同时减少了煤体自溜过程中对支架的冲击作用，提高了液压支架的稳定性。
21、6.工作面以及设备和回采工艺在现有基础上稍加改进就可以实施。在工作面端头、排头和中部区域，设置数个支架联为一体的防倒、防滑“基点区”，以“基点区”为依托随时调整设备倾倒和下滑状态，增强设备稳定性。提高采煤机与支架底座之间的推移装置强度为基点，在支架底座上设置行走轨道，随着支架向前推移，采煤机骑行在支架底座上的行走轨道上向前推移。
22、7.工作面下端头区域作为整个支护系统稳定性的基点，也是整个工作面大块矿石运出工作面的最终交汇点。将下部区域传统的工作面支架直线性接触布置形式改为弧形渐变式接触布置，作为工作面转向运输巷的缓冲段工作面，这种布置形式极大地简化了工作面下部区域直线布置形式的液压支架、采煤机等设备专门选型配套的复杂性，同时能大大减缓落下矿体对下部设备的滚滑冲击作用，增强下部端头支架的整体稳定性，有效防止开采装备在端头基点区域的倾倒、下滑，简化了下端支护和转载机的搭接配合，在下端头及其前方区域内的转载机侧加装导挡煤板，缓解煤矸滚滑至端头区域时的冲击力，保证行人安全以及设备稳定性，保障工作面的安全、高效生产。同时减少了工作面下部矸石向下滚滑的冒落空间，使冒落矸石充填段上移，降低了冒落矸石的下滑冲击力，对支架的冲击作用减弱，减缓强矿压显现，利于维护工作面支护系统稳定。
23、8.从工作面上端头开始，沿倾斜方向一直到工作面下端头处，沿工作面倾斜方向设置挡矸装置，将工作面全长分隔成若干个区域，隔离回采空间和行人空间，挡矸装置采用高强度半刚性体，挡矸装置从支架顶梁延伸至支架底座，可跟随支架随时移动，防止落下来的矿体进入行人空间，防止煤矸飞溅，给工作面行人提供上下行走的安全通道，避免了矿体自溜过程中窜入后方采空区，提高了回收率。
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1.一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，所述S1步骤中，回风巷的倾角θ、运输上山的倾角β、煤层倾角α及γ之间的空间几何关系为：sinβ＝cosγ·sinα，sinθ＝sinγ·sinα。
3.根据权利要求2所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，sinβ＝cosγ·sinα，sinθ＝sinγ·sinα中，煤层倾角为α，°，煤层与工作面倾向夹角为γ，°；θ为回风巷的调斜角度；回风巷与运输巷之间距离为l1，m；回风上山、运输上山、辅运上山倾角为β，°。
4.根据权利要求3所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，所述S2步骤中，在工作面布置回采设备，回采设备包括工作面支架、采煤机、端头支架。
5.根据权利要求4所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，所述S2步骤中，工作面四柱支撑掩护式液压支架，支架顶梁、掩护梁、尾梁侧面均设有侧护板，在支架底座上设置行走轨道，随着支架向前推移，采矿机骑行在支架底
6.根据权利要求5所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，所述S2布置中，沿工作面倾斜方向分区域设置挡矸装置，挡矸装置从支架顶梁延伸至支架底座，可跟随支架随时移动，给工作面行人提供上下行走的安全通道。
7.根据权利要求6所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，工作面和运输巷、回风巷、辅运巷均斜向布置，斜向推进。
8.根据权利要求7所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，工作面下端头区域作为整个支护系统稳定性的基点，也是整个工作面大块矿石运出工作面的最终交汇点，将下部区域传统的工作面支架直线性接触布置形式改为弧形渐变式接触布置，作为工作面转向运输巷的缓冲段工作面。
9.根据权利要求8所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，从工作面上端头开始，沿倾斜方向一直到工作面下端头处，沿工作面倾斜方向设置挡矸装置，将工作面全长分隔成若干个区域，隔离回采空间和行人空间。
10.根据权利要求9所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，隔离回采空间和行人空间，挡矸装置采用高强度半刚性体，挡矸装置从支架顶梁延伸至支架底座，可跟随支架随时移动。
...【技术特征摘要】
1.一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，所述s1步骤中，回风巷的倾角θ、运输上山的倾角β、煤层倾角α及γ之间的空间几何关系为：sinβ＝cosγ·sinα，sinθ＝sinγ·sinα。
3.根据权利要求2所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，sinβ＝cosγ·sinα，sinθ＝sinγ·sinα中，煤层倾角为α，°，煤层与工作面倾向夹角为γ，°；θ为回风巷的调斜角度；回风巷与运输巷之间距离为l1，m；回风上山、运输上山、辅运上山倾角为β，°。
4.根据权利要求3所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，所述s2步骤中，在工作面布置回采设备，回采设备包括工作面支架、采煤机、端头支架。
5.根据权利要求4所述的一种大倾角煤层工作面斜向长壁开采方法，其特征在于，所述s2步骤中，工作面四柱支撑掩护式液压支架，支架顶梁、掩护梁、尾梁侧面均设有侧护板，在支架底座上设置行走轨道，随着支架向前推移，采矿机骑行在支架底座上的行走轨道上向前推移。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁永红，乔国民，解盘石，邓军，胡博胜，王凯，黄宝发，林伟典，杨航，张波，房嘉睿，袁博迪，闫晨，
申请(专利权)人：甘肃靖煤能源有限公司王家山煤矿分公司，
类型：发明
国别省市：
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