綜合性採煤方法
2023-06-25 08:52:16
專利名稱：綜合性採煤方法
技術領域：
本發明涉及一種綜合性採煤方法，尤其是涉及一種可以充分回收煤柱，並且能夠回收護頂煤的綜合性採煤方法。
背景技術：
榆林地區、鄂爾多斯等地區地下煤炭資源儲量豐富，而且煤層賦存條件優越，埋藏淺，單斜構造，傾角1-3度，寬緩的波狀起伏，區域內斷層、褶曲不發育，屬簡單構造區。煤層穩定，煤質好，瓦斯含量低，湧水量小。
而目前在鄂爾多斯等地區的採煤工藝大多是房式開採，存在著採煤安全係數小、回採率低，採空區內浮煤多的缺陷；而雖有專利號為021293988，發明名稱為《連續採煤機房柱式短壁機械化採煤方法》，但由於該方法採煤初期投入成本高，機械化強度較高，需要的技術管理人員和技術工種較多，由於開採技術和資金投入等多種原因(如供電系統、供水系統、井田面積是否規則、設備投入資金、產銷情況、技術力量等)，大部分礦井不能投入連續採煤機房柱式短壁機械化採煤方法和政府提出的長壁式回採。
發明內容
為了解決以上不足，本發明的目的在於提供一種可以實現安全係數高；成本低；回採率達85％以上；實用性強的綜合性採煤方法。
本發明的目的由如下技術方案實施，綜合性採煤方法，其包括有如下步驟(1)、掘煤房，(2)回採煤柱；其中(1)、掘煤房首先在採區內已準備好的工作面切眼內平行運輸順槽和迴風順槽開掘一系列寬度為5-8米的煤房，煤房的高為3-4m，作為短工作面向前推進，煤房間用聯絡巷貫通，構成生產系統，形成塊狀的煤柱，煤柱寬4-8米，高3-4米，採煤在煤房中進行，然後在已開採過的煤房及聯絡巷的頂板上打錨杆；採煤與掘煤房交叉作業，邊掘邊採，採掘距離必須保證兩排以上煤柱；(2)回採煤柱所述回採煤柱包括如下工藝(A)、打支柱；(B)、落煤；(C)、打錨杆；(D)、裝煤、運煤；(E)、回柱、放頂煤及煤柱；其中(A)、打支柱在打完錨杆的巷道中間打支柱；(B)、落煤將殘留煤柱進行落煤；(C)、再打錨杆將殘餘煤柱實行落煤之後的新裸露的頂板上再打錨杆；(D)、裝煤、運煤；(E)、回柱、放頂煤及破煤柱將已打的支柱進行回收，放頂煤及破煤柱。
所述(2)回採煤柱步驟中的(E)步驟包括有如下步驟①將所述已打的支柱進行回收；②所述煤房頂板上煤層的厚度超過0.3米時，上裝運煤機械，對護頂煤進行回收，護頂煤超過3米時，在準備開採的下一排煤柱中間打安全出口對護頂煤進行爆破落煤；③、裝煤、運煤放完頂煤後，裝運煤機械開始進入第一排有煤柱的煤房內進行運裝，禁止進入放頂區作業。
所述(2)回採煤柱步驟中的(E)步驟包括有如下步驟(a)將所述已打的支柱進行回收；(b)護頂煤小於0.3米，或不具備裝運設備，然後再進行放頂煤，同時將殘餘煤柱實行落煤。
所述打錨杆為錨杆機打錨杆或人工打錨杆。
每兩根所述錨杆之間的行列間距不超過2.0m，所述錨杆的長度為1.5-2.2m，所述錨杆直徑不小於0.16m。
所述打支柱為打金屬支柱或打木支柱。
所述木支柱的直徑不小於0.12m，且所述每兩根木支柱的柱距不大於1m，或所述每兩根金屬支柱的柱距不大於0.6m。
所述落煤為爆破落煤或機械落煤。
所述裝煤為人工裝煤或機械裝煤；運煤為農用車或機械運煤。
所述回柱為人工回柱或機械回柱。
本發明的優點在於(1)生產安全相對長壁工作面(除綜採)，本發明可避免冒頂、倒柱、機械傷人等事故。比長壁工作面(除綜採)安全係數高。(2)經濟合理相對長壁採煤法，這種採煤法的設備(配電系統、運輸系統、工作面支護)投入少，技術工種少，產出多，勞動效率高。(3)煤炭回採率高與房式採煤法相比較，煤炭回採率可提高50％以上，採區回採率達85％以上(有裝運機械)，無裝運機械採區回採率75％以上，遠遠超過長壁工作面(包括綜採)的回採率。(4)控制自然發火由於把護頂煤和浮煤都進行了大部分回收，而且實行全部垮落法處理採空區，起到了隔離空氣的作用，可控制自然發火。(5)減少有害氣體的災害淺部煤層的礦井，由於採空區實行全部跨落法處理，局部與地面貫通，形成自然風井，構成自然通風，有害氣體不用機械通風就可排出工作面。(6)防止大面積冒頂由於實行全部垮落法處理採空區，隨著工作面向前推進，對頂板進行了強制卸壓，因此不會出現大面積冒頂。採用這種採煤工藝能回收殘餘煤柱及大部分護頂煤，回採率超過現有的任何採煤方法。
適用條件(1)、開採深度較淺，一般不超過200米深。
(2)、頂板較穩定的煤層。
(3)、傾角在10度以下，最好為水平煤層。
(4)、底版較平整，不太軟，且頂板無淋水。
(5)、低瓦斯煤層，最好不自然發火。
圖1為本發明工作面總平面圖。
圖2為圖1的1-1剖面圖。
圖3為圖1的2-2剖面圖。
圖4為圖1的3-3剖面圖。
實施方式實施例1地質概況煤層厚度平均2.2米，採高2.0米；水平煤層；低瓦斯；直接頂板為硬質砂巖、砂質頁巖；無偽頂；無淋水。
綜合性採煤方法包括有如下步驟(1)、掘煤房，(2)回採煤柱；其中(1)、掘煤房首先在採區內已準備好的工作面切眼內平行運輸順槽和迴風順槽開掘一系列寬度為5米的煤房，煤房的高為2m，作為短工作面向前推進，煤房間用聯絡巷貫通，構成生產系統，形成塊狀的煤柱，煤柱寬4米，高2米，採煤在煤房中進行，然後在已開採過的煤房及聯絡巷的頂板上打錨杆，打錨杆為人工打錨杆。每兩根錨杆之間的行列間距2.0m，錨杆的長度為1.5m，錨杆直徑0.16m。採煤與掘煤房交叉作業，邊掘邊採，採掘距離必須保證兩排以上煤柱。
(2)回採煤柱回採煤柱又包括(A)、打支柱；(B)、落煤；(C)、打錨杆；(D)、裝煤、運煤；(E)、回柱、放頂煤及煤柱；(A)、打支柱在打完錨杆的巷道中間打支柱；打支柱為打金屬摩擦支柱。且每兩根金屬摩擦支柱的柱距0.6m；(B)、落煤將殘餘煤柱進行落煤；落煤為爆破落煤。爆破落煤首先敲幫問頂，然後用煤電鑽向煤房兩側的煤柱打眼，眼深2.0米，方向與煤壁夾角10-20度，裝藥、聯線、放炮。如圖1、圖2、圖3、圖4所示。
(C)、再打錨杆將殘餘煤柱實行落煤之後的新裸露的頂板上再打錨杆；打錨杆為人工打錨杆。每兩根錨杆之間的行列間距為2.0m，錨杆的長度為1.5m，錨杆直徑0.16m。
(D)、裝煤、運煤；用裝載機將落下的煤裝上農用車，運出工作面至地面；(E)、回柱、放頂煤及煤柱將已打的支柱進行回收；回柱為人工回柱。對殘留煤柱及採空區頂板進行人工爆破處理。
實施例2地質概況煤層厚度平均7.5米，採高3.5米；水平煤層；低瓦斯；直接頂板為砂質泥巖、砂質頁巖；無老頂；無淋水。
綜合性採煤方法包括有如下步驟(1)、掘煤房，(2)回採煤柱；其中(1)、掘煤房首先在採區內已準備好的工作面切眼內平行運輸順槽和迴風順槽開掘一系列寬度為5.5米的煤房，煤房的高為3.5m。作為短工作面向前推進，煤房間用聯絡巷貫通，構成生產系統，形成塊狀的煤柱，煤柱寬5米，高3.5米，採煤在煤房中進行，然後在已開採過的煤房及聯絡巷的頂板上打錨杆；採煤與掘煤房交叉作業，邊掘邊採，採掘距離必須保證兩排煤柱。
(2)回採煤柱回採煤柱又包括有(A)、打支柱；(B)、落煤；(C)、打錨杆；(D)、裝煤、運煤；(E)、回柱、放頂煤及煤柱；(A)、打支柱在打完錨杆的巷道中間打支柱；打支柱為打木支柱。木支柱的直徑0.12m，且每兩根木支柱的柱距0.5m；(B)、落煤將殘餘煤柱進行落煤；落煤為爆破落煤。爆破落煤首先敲幫問頂，然後用煤電鑽向煤房兩側的煤柱打眼，眼深2.0米，方向與煤壁夾角10-20度，裝藥、聯線、放炮。如圖1、圖2、圖3、圖4所示。
(C)、再打錨杆將殘餘煤柱實行落煤之後的新裸露的頂板上再打錨杆；打錨杆為人工打錨杆。每兩根錨杆之間的行列間距為1.0m，錨杆的長度為2.0m，錨杆直徑0.16m。
(D)、裝煤、運煤；用裝載機將落下的煤裝上農用車，運出工作面至地面；(E)、回柱、放頂煤及煤柱將已打的支柱進行回收，回柱為人工回柱。煤房頂板上煤層的厚度為4米，在準備開採的下一排煤柱中間打安全出口，然後再進行放頂煤，同時將殘餘煤柱實行落煤；放完頂煤後，裝運煤機械開始進入第一排有煤柱的煤房內進行運裝，禁止進入放頂區作業。
實施例3地質概況煤層厚度平均4.2米，採高3.8米；水平煤層；低瓦斯；直接頂板為砂質泥巖、砂質頁巖；有老頂；無淋水。
綜合性採煤方法包括有如下步驟其中(1)、掘煤房首先在採區內已準備好的工作面切眼內平行運輸順槽和迴風順槽開掘一系列寬度為6米的煤房，煤房的高為3.8m作為短工作面向前推進，煤房間用聯絡巷貫通，構成生產系統，形成塊狀的煤柱，煤柱寬5米，高3.8米，採煤在煤房中進行，然後在已開採過的煤房及聯絡巷的頂板上打錨杆；採煤與掘煤房交叉作業，邊掘邊採，採掘距離必須保證兩排煤柱。
(2)回採煤柱回採煤柱又包括有(A)、打支柱；(B)、落煤；(C)、打錨杆；(D)、裝煤、運煤；(E)、回柱、放頂煤及煤柱；(A)、打支柱在打完錨杆的巷道中間打支柱；打支柱為打木支柱。木支柱的直徑0.18m，且每兩根木支柱的柱距1.0m；(B)、落煤將殘餘煤柱進行落煤；落煤為機械落煤。爆破落煤首先敲幫問頂，然後用煤電鑽向煤房兩側的煤柱打眼，眼深2.0米，方向與煤壁夾角10-20度，裝藥、聯線、放炮。如圖1、圖2、圖3、圖4所示。
(C)、再打錨杆將殘餘煤柱實行落煤之後的新裸露的頂板上再打錨杆；打錨杆為人工打錨杆。每兩根錨杆之間的行列間距為1.5m，錨杆的長度為2.0m，錨杆直徑0.16m。
(D)、裝煤、運煤；用裝載機將落下的煤裝上農用車，運出工作面至地面；
(E)、回柱、放頂煤及煤柱將已打的支柱進行回收；回柱為人工回柱。對殘留煤柱及採空區頂板進行人工爆破處理。
權利要求
1.一種綜合性採煤方法，其特徵在於，其包括有如下步驟(1)、掘煤房，(2)回採煤柱；其中(1)、掘煤房首先在採區內已準備好的工作面切眼內平行運輸順槽和迴風順槽開掘一系列寬度為5-8米的煤房，煤房的高為3-4m，作為短工作面向前推進，煤房間用聯絡巷貫通，構成生產系統，形成塊狀的煤柱，煤柱寬4-8米，高3-4米，採煤在煤房中進行，然後在已開採過的煤房及聯絡巷的頂板上打錨杆；採煤與掘煤房交叉作業，邊掘邊採，採掘距離必須保證兩排以上煤柱；(2)回採煤柱所述回採煤柱包括如下工藝(A)、打支柱；(B)、落煤；(C)、打錨杆；(D)、裝煤、運煤；(E)、回柱、放頂煤及煤柱；其中(A)、打支柱在打完錨杆的巷道中間打支柱；(B)、落煤將殘留煤柱進行落煤；(C)、再打錨杆將殘餘煤柱實行落煤之後的新裸露的頂板上再打錨杆；(D)、裝煤、運煤；(E)、回柱、放頂煤及破煤柱將已打的支柱進行回收，放頂煤及破煤柱。
2.根據權利要求1所述的一種綜合性採煤方法，其特徵在於，所述(2)回採煤柱步驟中的(E)步驟包括有如下步驟①將所述已打的支柱進行回收；②所述煤房頂板上煤層的厚度超過0.3米時，上裝運煤機械，對護頂煤進行回收，護頂煤超過3米時，在準備開採的下一排煤柱中間打安全出口對護頂煤進行爆破落煤；③、裝煤、運煤放完頂煤後，裝運煤機械開始進入第一排有煤柱的煤房內進行運裝，禁止進入放頂區作業。
3.根據權利要求1所述的一種綜合性採煤方法，其特徵在於，所述(2)回採煤柱步驟中的(E)步驟包括有如下步驟(a)將所述已打的支柱進行回收；(b)護頂煤小於0.3米，或不具備裝運設備，然後再進行放頂煤，同時將殘餘煤柱實行落煤。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種綜合性採煤法，其特徵在於，所述打錨杆為錨杆機打錨杆或人工打錨杆。
5.根據權利要求4所述的一種綜合性採煤法，其特徵在於，每兩根所述錨杆之間的行列間距不超過2.0m，所述錨杆的長度為1.5-2.2m，所述錨杆直徑不小於0.16m。
6.根據權利要求1或2或3所述的一種綜合性採煤法，其特徵在於，所述打支柱為打金屬支柱或打木支柱。
7.根據權利要求6所述的一種綜合性採煤法，其特徵在於，所述木支柱的直徑不小於0.12m，且所述每兩根木支柱的柱距不大於1m，或所述每兩根金屬支柱的柱距不大於0.6m。
8.根據權利要求1或2或3所述的一種綜合性採煤法，其特徵在於，所述落煤為爆破落煤或機械落煤。
9.根據權利要求1或2或3所述的一種綜合性採煤法，其特徵在於，所述裝煤為人工裝煤或機械裝煤；運煤為農用車或機械運煤。
10.根據權利要求1或2或3所述的一種綜合性採煤法，其特徵在於，所述回柱為人工回柱或機械回柱。
全文摘要
本發明公開了一種綜合性採煤方法。其包括有如下步驟其中(1)掘煤房，採煤與掘煤房交叉作業，邊掘邊採，採掘距離必須保證兩排以上煤柱；(2)回採煤柱回採煤柱又包括(A)打支柱；(B)落煤；(C)打錨杆；(D)裝煤、運煤；(E)回柱、放頂煤及煤柱。優點在於生產安全，經濟合理，煤炭回採率高，與房式採煤法相比較，煤炭回採率可提高50％左右，採區回採率達85％以上(有特殊裝運機械)，無裝運機械採區回採率75％以上。控制自然發火，減少有害氣體的災害，防止大面積冒頂等。
文檔編號E21D15/00GK1858402SQ20061008496
公開日2006年11月8日 申請日期2006年5月31日 優先權日2006年5月31日
發明者段連權 申請人:段連權