综采工作面通过穿层巷道的方法与流程

专利2022-06-30  76


本发明涉及一种综采工作面通过穿层巷道的方法。



背景技术:

在煤炭井下采区段规划时,人们总是尽量避开穿层巷道。但是随着煤炭持续不断的开采,现有煤矿井井下巷道布置越来越多,同时煤矿可开采的煤炭资源也越来越少,为了做到尽量的多回收煤炭资源,在现有情况下,穿层巷道避无可避。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是如何填补现有技术的上述空白,提供一种综采工作面通过穿层巷道的方法。

为解决上述技术问题,本综采工作面通过穿层巷道的方法,包括下述步骤:

①.根据开采规划,找出待穿层巷道中顶板位于待开采煤层底板下方、且2米<顶板高点与待开采煤层底板距离(l)≤3米的区域段作为木桩支护区段,在该木桩支护区段的待穿层巷道中沿巷道中心线均匀设置一排支护木桩,每个支护木桩下端抵在待穿层巷道的底板上或插入待穿层巷道的底板内,每个支护木桩顶端抵在巷道顶板上,相邻支护木桩的中心线间距控制在1.2±0.2米,

②.根据开采规划,将待开采煤层的切眼至木桩支护区段的上游端的待穿层巷道设定为填充区段,对填充区段的待穿层巷道顶部进行锚网支护,

③.对填充区段的待穿层巷道拱顶两侧各1米范围内的顶板进行爆破挑顶处理,根据挑顶后的煤壁破碎程度局部布置锚杆支护,利用爆破挑顶产生的煤矸、煤块对该段巷道进行充填,

④.若爆破挑顶后产生的新顶板完整,巷道侧壁受压形变不明显,可提前采用高水充填材料进行进一步充填,对新顶板进行有效维护,(这样人员可不用进入老巷——即待穿层巷道内作业,大大提高人员作业的安全性)

若爆破挑顶后产生的新顶板,巷道侧壁受压形变压力明显,可在用高水充填材料进行充填的同时,在爆破挑顶后产生的新顶板上补打锚索锚杆进行加强支护,

⑤.在待开采煤层的切眼内安装采煤机、刮板输送机、转载机,并在配用皮带巷内安装胶带输送机,然后启动采煤机、刮板输送机、转载机和胶带输送机,进行综采采煤作业,

采煤机割煤时严禁破坏底板,采煤机经过填充区段的待穿层巷道时,将巷道两侧煤用煤机扫至待穿层巷道内,同时,由工作人员人工从巷道两侧煤壁上豁煤,填入待穿层巷道,使其待穿层巷道填充物顶部与待开采煤层底板齐平,以便采煤机及液压支架通过,

⑥.采煤机及液压支架通过填充区段的待穿层巷道时,其填充区段上方的液压支架不接顶,

⑦.采煤机及液压支架通过木桩支护区段的待穿层巷道时,其木桩支护区段上方的液压支架不再考核初撑力,

⑧.待综采工作面通过木桩支护区段下游端后——即待穿层巷道中顶板位于待开采煤层底板下方、顶板高点与待开采煤层底板距离(l)>3米后,按常规综采作业进行综采采煤作业即可。如此设计,通过对待穿层巷道的不同区域段作区别处理,同时调整了刮板输送机和液压支架过待穿层巷道的操作规范,以尽可能小的工作量和尽可能小的成本,使工作面安全通过穿层巷道,最大限度地发挥井下煤炭资源的价值,延长了中老煤矿寿命。

作为优化,第⑤步,刮板输送机通过填充区段的待穿层巷道前,将对填充区段的液压支架与其前方的刮板输送机之间的铰接销(俗称鱼口)摘除,并及时清理液压支架前的浮矸、浮煤。如此设计,防止刮板输送机、液压支架在经过填充区段时,因刮板输送机的下沉程度和液压支架的下沉程度不一,防止拉移支架时损坏连杆。

本发明综采工作面通过穿层巷道的方法通过对待穿层巷道的不同区域段作区别处理,同时调整了刮板输送机和液压支架过待穿层巷道的操作规范,以尽可能小的工作量和尽可能小的成本,使工作面安全通过穿层巷道,最大限度地发挥井下煤炭资源的价值,延长了中老煤矿寿命,适用于各种煤矿矿井。

附图说明

下面结合附图对本发明综采工作面通过穿层巷道的方法作进一步说明:

图1是本发明综采工作面通过穿层巷道的方法的局部巷道结构示意图;

图2是图1的局部剖面结构示意图。

图中:1为待穿层巷道、2为待开采煤层底板、3为木桩支护区段、4为支护木桩、5为待开采煤层2的切眼、6为填充区段。

具体实施方式

实施方式一:如图1-2所示,本综采工作面通过穿层巷道的方法包括下述步骤:

①.根据开采规划,找出待穿层巷道1中顶板位于待开采煤层底板2下方、且2米<顶板高点与待开采煤层底板2距离l≤3米的区域段作为木桩支护区段3,在该木桩支护区段3的待穿层巷道1中沿巷道中心线均匀设置一排支护木桩4,每个支护木桩4下端抵在待穿层巷道1的底板上或插入待穿层巷道1的底板内,每个支护木桩4顶端抵在巷道顶板上,相邻支护木桩4的中心线间距控制在1.2±0.2米。

②.根据开采规划,将待开采煤层的切眼5至木桩支护区段3的上游端的待穿层巷道设定为填充区段6,对填充区段6的待穿层巷道顶部进行锚网支护。

③.对填充区段6的待穿层巷道拱顶两侧各1米范围内的顶板进行爆破挑顶处理,根据挑顶后的煤壁破碎程度局部布置锚杆支护,利用爆破挑顶产生的煤矸、煤块对该段巷道进行充填。这一步骤,有利于加强顶板强度,增加爆破挑顶的安全。这一步骤将顶板进行爆破,使待穿层巷道1顶板上的锚杆、锚索松动,便于采煤机通过。同时,爆破挑顶下来的矸石、煤块可以对待穿层巷道1进行部分填充。

④.若爆破挑顶后产生的新顶板完整,巷道侧壁受压形变不明显,可提前采用高水充填材料进行进一步充填,对新顶板进行有效维护。这一步骤将填充区6进行进一步填充。

若爆破挑顶后产生的新顶板,巷道侧壁受压形变压力明显,可在用高水充填材料进行充填的同时,在爆破挑顶后产生的新顶板上补打锚索锚杆进行加强支护,这一步骤有助于提高新顶板稳定性,保证采煤机及液压支架通过时的安全。

⑤.在待开采煤层的切眼5内安装采煤机(图中未示出)、刮板输送机(图中未示出)、转载机(图中未示出),并在配用皮带巷内安装胶带输送机(图中未示出),然后启动采煤机、刮板输送机、转载机和胶带输送机,进行综采采煤作业,

采煤机割煤时严禁破坏底板,采煤机经过填充区段6的待穿层巷道1时,将巷道两侧煤用采煤机扫至待穿层巷道1内,同时,由工作人员人工从巷道两侧煤壁上豁煤,填入待穿层巷道1,使其待穿层巷道1填充物顶部与待开采煤层底板2齐平,以便采煤机及液压支架通过,

⑥.采煤机及液压支架通过填充区段6的待穿层巷道1时,其填充区段6上方的液压支架不接顶,

⑦.采煤机及液压支架通过木桩支护区段的待穿层巷道1时,其木桩支护区段上方的液压支架不再考核初撑力,

⑧.待综采工作面通过木桩支护区段3下游端后——即待穿层巷道1中顶板位于待开采煤层底板2下方、顶板高点与待开采煤层底板2距离l>3米后,按常规综采作业进行综采采煤作业即可。

第⑤步,刮板输送机通过填充区段6的待穿层巷道1前,将对填充区段6的液压支架与其前方的刮板输送机之间铰接销(俗称鱼口)摘除,并及时清理液压支架前的浮矸、浮煤。


技术特征:

1.一种综采工作面通过穿层巷道的方法,包括下述步骤

①.根据开采规划,找出待穿层巷道中顶板位于待开采煤层底板下方、且2米<顶板高点与待开采煤层底板距离(l)≤3米的区域段作为木桩支护区段,在该木桩支护区段的待穿层巷道中沿巷道中心线均匀设置一排支护木桩,每个支护木桩下端抵在待穿层巷道的底板上或插入待穿层巷道的底板内,每个支护木桩顶端抵在巷道顶板上,相邻支护木桩的中心线间距控制在1.2±0.2米,

②.根据开采规划,将待开采煤层的切眼至木桩支护区段的上游端的待穿层巷道设定为填充区段,对填充区段的待穿层巷道顶部进行锚网支护,

③.对填充区段的待穿层巷道拱顶两侧各1米范围内的顶板进行爆破挑顶处理,根据挑顶后的煤壁破碎程度局部布置锚杆支护,利用爆破挑顶产生的煤矸、煤块对该段巷道进行充填,

④.若爆破挑顶后产生的新顶板完整,巷道侧壁受压形变不明显,可提前采用高水充填材料进行进一步充填,对新顶板进行有效维护,

若爆破挑顶后产生的新顶板,巷道侧壁受压形变压力明显,可在用高水充填材料进行充填的同时,在爆破挑顶后产生的新顶板上补打锚索锚杆进行加强支护,

⑤.在待开采煤层的切眼内安装采煤机、刮板输送机、转载机,并在配用皮带巷内安装胶带输送机,然后启动采煤机、刮板输送机、转载机和胶带输送机,进行综采采煤作业,

采煤机割煤时严禁破坏底板,采煤机经过填充区段的待穿层巷道时,将巷道两侧煤用采煤机扫至待穿层巷道内,同时,由工作人员人工从巷道两侧煤壁上豁煤,填入待穿层巷道,使其待穿层巷道填充物顶部与待开采煤层底板齐平,以便采煤机及液压支架通过,

⑥.采煤机及液压支架通过填充区段的待穿层巷道时,其填充区段上方的液压支架不接顶,

⑦.采煤机及液压支架通过木桩支护区段的待穿层巷道时,其木桩支护区段上方的液压支架不再考核初撑力,

⑧.待综采工作面通过木桩支护区段下游端后——即待穿层巷道中顶板位于待开采煤层底板下方、顶板高点与待开采煤层底板距离(l)>3米后,按常规综采作业进行综采采煤作业即可。

2.根据权利要求1所述的综采工作面通过穿层巷道的方法,其特征在于:第⑤步,刮板输送机通过填充区段的待穿层巷道前,将对填充区段的液压支架与其前方的刮板输送机之间的铰接销摘除,并及时清理液压支架前的浮矸、浮煤。

技术总结
本发明涉及一种综采工作面通过穿层巷道的方法。为填补现有技术空白,本综采工作面通过穿层巷道的方法根据开采规划,找出待穿层巷道中顶板位于待开采煤层底板下方、且2米<顶板高点与待开采煤层底板距离(L)≤3米的区域作为木桩支护区,在该木桩支护区的待穿层巷道中沿巷道中心线均匀设置一排支护木桩,并将待开采煤层的切眼至木桩支护区的上游端的待穿层巷道设定为填充区,对填充区的待穿层巷道顶部进行锚网支护、爆破挑顶和充填,然后进行综采采煤作业。本发明以尽可能小的工作量和尽可能小的成本,使工作面安全通过穿层巷道,最大限度地发挥井下煤炭资源的价值,延长了中老煤矿寿命,适用于各种煤矿矿井。

技术研发人员:董祥武;尹明善;赵志刚;范爱文;郭伟;王伟;周长建
受保护的技术使用者:兖州煤业股份有限公司;兖矿集团有限公司
技术研发日:2020.02.19
技术公布日:2020.06.05

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