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CN105422100A - 一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式 - Google Patents

一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式 Download PDF

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CN105422100A
CN105422100A CN201511018451.9A CN201511018451A CN105422100A CN 105422100 A CN105422100 A CN 105422100A CN 201511018451 A CN201511018451 A CN 201511018451A CN 105422100 A CN105422100 A CN 105422100A
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CN
China
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coal
pressure water
roadway
water injection
horizontal
Prior art date
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Pending
Application number
CN201511018451.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王家臣
杨胜利
陈祎
曹光明
张锦旺
蒋威
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China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Original Assignee
China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
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Publication date
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Publication of CN105422100A publication Critical patent/CN105422100A/zh
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
    • E21C41/18—Methods of underground mining; Layouts therefor for brown or hard coal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/14—Layout of tunnels or galleries; Constructional features of tunnels or galleries, not otherwise provided for, e.g. portals, day-light attenuation at tunnel openings

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  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
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  • Remote Sensing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明方法提供一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式，该方法从区段巷道布置、放煤方式和顶煤高压注水三方面的优化来提高顶煤采出率。水平分段综放工作面沿水平垂直走向布置，所述区段巷道布置是将回采巷道分别沿顶、底板布置于工作面两侧的煤、岩层中；所述工作面放煤方式是由底板向顶板间隔放煤；所述顶煤高压注水是对靠近底板的顶煤进行局部高压注水软化。本发明方法根据水平分段综放三维放出规律对放煤方式进行选择，利用放出体和支架位置关系进行合理的巷道布置，保证稳定性的同时增大了可放出区域。在水平分段矿压显现不明显的情况下，根据顶煤条件进行局部高压注水软化，帮助煤岩分离，降低混矸可能，提高采出率。

Description

一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式
技术领域
本发明方法涉及矿山技术工程领域，具体涉及一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式。
背景技术
在煤矿开采技术发展的过程中，综放开采一直是一种高产高效的重要采煤方法，而急倾斜水平分段综放开采更是传统急倾斜厚煤层开采方法上的重大革新与进步。20世纪80年代后期，急倾斜厚煤层水平分段综放开采在国内试验成功并迅速得到推广，目前已有16m段高和1:6采放比的实施例，因其掘进率低，机械化水平和产量高，效益好，已经完全取代了水平分层综放开采。
随着现代放顶煤技术的发展与配套设备的成熟，水平分段综放开采中的段高和采放比越来越大，同时也带来了新的技术问题。区别于壁式采煤法的直接顶位于工作面上方，顶煤的破碎程度除了受到自身强度的影响外，也受到矿山压力的作用；水平分段的顶、底板位于工作面的两侧，矿压显现并不明显，如何帮助顶煤破碎并顺利放出从而达到提高采出率的效果成为了新的研究课题。
发明方法内容
有鉴于此，本发明方法提供一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式。
本发明方法采用的技术方案具体为：
一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式，包括区段巷道布置、工作面放煤方式和顶煤高压注水三方面的优化，共同实现顶煤采出率的提高。水平分段综放开采工作面沿水平垂直走向布置，所述区段巷道布置是将回采巷道分别沿顶、底板布置于工作面两侧的煤、岩层；所述工作面放煤方式是由底板向顶板间隔放煤；所述顶煤高压注水是对靠近底板的部分顶煤进行局部高压注水软化。
在上述的一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式，所述工作面放煤方式是由底板向顶板间隔放煤，即由靠近煤层底板的工作面端头开始，向靠近顶板的工作面端头，先进性奇数支架放煤，再进行偶数支架放煤。
在上述的一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式，所述巷道布置是将回风平巷沿煤层顶板布置于煤层中，而将运输平巷沿煤层底板布置于岩层中。
在上述的一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式，所述高压注水方案是在顶煤硬度f＞1.5、裂隙不发育或者韧性过高的情况下，在进行放煤工序之前，预先对靠近底板5m宽的顶煤进行局部高压注水软化。
本发明方法产生的有益效果是：
本发明方法根据水平分段综放开采三维放出规律对放煤方式进行选择，并充分利用放出体形态和支架位置关系进行合理的巷道布置，保证稳定性的同时增大了可放出区域。在水平分段矿压显现不明显的情况下，根据顶煤的具体条件进行局部高压注水软化，帮助煤岩分离，降低放煤口混矸可能，并有效提高采出率。
附图说明
当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明方法。此处所说明的附图用来提供对本发明方法的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明方法，并不构成对本发明方法的不当限定。
图1为本发明方法一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式的区段巷道布置图；
图2为本发明方法一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式的奇数支架放煤效果图；
图3为本发明方法一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式的偶数支架放煤效果图；
图4为本发明方法一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式的高压注水方案示意图；
图中：1、上区段采空区2、下区段煤层3、顶煤31、放煤漏斗32、背脊煤损4、顶板5、底板61、区段回风平巷62、区段运输平巷63、放煤支架71、局部注水区域72、注水管道。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明方法的技术方案作进一步详细的说明。
如图1所示的一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式的区段巷道布置图，将回风平巷61沿煤层顶板4布置于煤层中，而将运输平巷62沿煤层底板5布置于岩层中。
如图2和图3所示的一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式的放煤效果图，工作面放煤方式是由底板5向顶板4间隔放煤，即由靠近底板5的工作面端头开始，向靠近顶板4的工作面端头，先进性奇数支架放煤(图2)，再进行偶数支架放煤(图3)。
如图4所示的一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式的注水方案示意图，注水方案是在顶煤3硬度f＞1.5、裂隙不发育或者韧性过高的情况下，在进行放煤工序之前，预先对靠近底板5m宽的顶煤71进行局部注水软化。
以上结合附图对本发明方法的实施例进行了详细地说明，此处的附图是用来提供对本发明方法的进一步理解。显然，以上所述仅为本发明方法较佳的具体实施方式，但本发明方法的保护范围并不局限于此，任何对本领域的技术人员来说是可轻易想到的、实质上没有脱离本发明方法的变化或替换，也均包含在本发明方法的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式，其特征在于，包括区段巷道布置、工作面放煤方式和顶煤高压注水三方面的优化，共同实现顶煤采出率的提高。水平分段综放开采工作面沿水平垂直走向布置，所述区段巷道布置是将回采巷道分别沿顶、底板布置于工作面两侧的煤、岩层；所述工作面放煤方式是由底板向顶板间隔放煤；所述顶煤高压注水是对靠近底板的部分顶煤进行局部高压注水软化。
2.根据权利要求1所述的一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式，其特征在于，所述巷道布置是将回风平巷沿煤层顶板布置于煤层中，而将运输平巷沿煤层底板布置于岩层中。
3.根据权利要求1所述的一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式，其特征在于，所述工作面放煤方式是由底板向顶板间隔放煤，即由靠近煤层底板的工作面端头开始，向靠近顶板的工作面端头，先进性奇数支架放煤，再进行偶数支架放煤。
4.根据权利要求1所述的一种急倾斜煤层水平分段高采出率巷道布置与放煤方式，其特征在于，所述高压注水方案是在顶煤硬度f＞1.5、裂隙不发育或者韧性过高的情况下，在进行放煤工序之前，预先对靠近底板5m宽的顶煤进行局部高压注水软化。
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