一种三软厚煤层巷道沿顶掘进综放开采保证回采率的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿开采技术，特别是一种三软厚煤层巷道沿顶掘进综放开采保证回采率的方法。
【背景技术】
[0002]对于煤层顶底板和煤层强度都比较小的三软煤层，是指煤层厚度6.0m左右的厚煤层，主要采用分层开采、大采高一次采全厚，放顶煤一次采全厚三种方法。分层开采时巷道重复布置，效率低，大采高工作面一次采全厚容易产生工作面煤壁片帮的问题，而放顶煤开采是一种相对安全高效的方法。
[0003]厚煤层综放开采一次采全厚的采煤方法是沿厚煤层的底板布置一个采高为2?3m的采煤工作面，布置放顶煤液压支架，支架前后各布置一套刮板输送机，前面的刮板机输送采煤机割下的煤炭，支架后面的刮板机输送顶板由放煤口放出的煤炭。
[0004]煤炭回采工作面及巷道布置系统，煤层回采工作面两侧各布置一条巷道与工作面连接形成通风、运输系统和安全出口。巷道支护目前普遍推广锚杆、锚索主动支护方式。工作面两侧的巷道可以沿煤层顶板布置，也可以沿煤层底板布置。如果沿煤层底板布置，工作面与巷道连接部位比较平直，工作面煤炭回采率比较高，但是对于三软煤层条件下，巷道顶板为强度小的软煤，采用锚杆锚索支护的难度大，容易发生冒顶灾害。如果将巷道沿煤层顶板布置，顶板为岩层，采用锚杆、锚索支护能起到控制顶板的作用，但是由于工作面沿底板布置，所以工作面和巷道连接部位需要逐渐抬高，形成“船”形，回采时工作面与巷道连接部位容易遗留大量三角煤，影响工作面煤炭的回采率。
[0005]针对以上分析，对与煤层厚度6.0m左右的三软煤层，采用综采放顶煤采煤方法，将工作面两侧的巷道沿煤层顶板布置，采用锚网索支护是一种安全高效的采煤工艺，同时工作面回采时如何把工作面和巷道连接部位的下面的三角煤开采出来，使工作面由“船”形变成直线，保证工作面煤炭回采率是需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种三软厚煤层巷道沿顶掘进综放开采保证回采率的方法，可有效解决三软厚煤层巷道沿顶掘进综放开采保证回采率的问题。
[0007]本发明解决的技术方案是，包括以下步骤:
(1)、设置采煤工作面两侧巷道:巷道断面采用矩形断面，巷道宽4.0m，巷道沿煤层顶板掘进，巷道高度3.0m,巷道采用锚网索主动支护；
(2)、工作面构成:沿三软厚煤层巷道沿顶板掘进到采区边界后，将长度20.0m的巷道向下挖底3m，使巷道沿煤层底板，此区段巷道高度6.0m ;
(3)、然后沿底板掘进将两条巷道贯通形成开切眼，高度3.0m ;
(4)、布设工作面的放顶煤液压支架、输送机、采煤机，工作面与两侧巷道连接的端头处各布置两架大采高端头液压支架，大采高端头液压支架两侧设有3.0m的护帮板，防止两侧煤炭进入大采高端头液压支架内；
(5)、工作面回采:回采过程中，两条巷道始终超前挖底掘进，掘进的煤炭由转载机输送到工作面的刮板输送机或巷道的皮带输送机，确保巷道和工作面的底板位于同一个平面，不留三角煤，从而保证工作面煤炭的回采率。
[0008]本发明方法简单，易操作使用，成本低，效果好，可有效保证三软厚煤层巷道沿顶掘进综放开采的回采率，提高煤炭生产产量，经济和社会效益显著。
【附图说明】
[0009]图1为本发明三软厚煤层巷道沿顶掘进综放开采平面示意图。
[0010]图2为本发明图1中A-A向剖面示意图。
[0011]图3为本发明图1中B-B向剖面示意图。
[0012]图4为本发明图1中C-C向剖面示意图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图和具体情况对本发明的【具体实施方式】作详细说明。
[0014]由图1-4所示，本发明在具体实施中，是由以下步骤实现的:
(I )、设置采煤工作面巷道:开挖矩形断面巷道，巷道宽4.0m,巷道沿煤层顶板掘进，巷道高度3.0m，采煤工作面I后面为采空区4，采煤工作面巷道在煤层3内设置有与采煤工作面相连通的超前挖底段2 (见图1所示)，然后对巷道采用锚网索支护，方法是，在煤层3的采煤工作面两侧沿直接顶9掘进留底煤的巷道15，留底煤的巷道15两侧安装有用于支护巷道的锚杆7，顶板安装有锚索8，锚索8穿过直接顶9锚固在老顶10上(见图4所示)，采煤工作面I内的放顶煤液压支架顶部有破碎的煤炭12 (见图2所示)，与采煤工作面I连通的巷道需要超前下挖形成超前挖掘段2，与采煤工作面I连通的巷道两端装有大采高端头液压支架，大采高端头液压支架结构包括立柱14和大采高端头液压支架的护帮板13 (见图3所示)形成工作面端头支护；
(2)、超前挖底段:三软厚煤层巷道沿顶板掘进到煤层3边界后，沿巷道长度20m的区段向下挖3m长的超前挖底段2，使巷道沿煤层底板11布置，此区段的高度6m ;
(3)、沿底板掘进将两条巷道贯通形成开切眼，方法是，沿煤层底板11挖掘时，将超前挖底段2形成的两条巷道贯通，成开切眼，高度3m ;
(4)、布设采煤工作面的放顶煤液压支架6和大采高端头液压支架5，并在采煤工作面放置输送机、采煤机，两端头由于高度过大，各布置两架大采高端头液压支架5，大采高端头液压支架5包括立柱13，以及大采高端头液压支架两侧3.0m的护帮板(见图3所示)，防止两侧煤炭进入大采高端头液压支架内；
(5)采煤工作面回采:回采过程中，巷道两边始终超前挖底段2掘进，并进行采煤，掘进的煤炭由转载机输送到采煤工作面的刮板输送机或巷道的皮带输送机，确保巷道和采煤工作面的底板位于同一个平面，把采煤工作面两侧底部的三角煤开采出来，以保证采煤工作面煤炭的回采率。
[0015]本发明方法简单，易操作使用，成本低，效果好，并经实地试验和应用，证明使用安全，稳定可靠，生产效率高，有效保证了采煤工作面煤炭的回采率，特别是能把采煤工作面两侧底部的三角煤开采出来，有效提高了工作面煤炭回采率，回采率提高2%以上，增加煤炭产量，经济和社会效益显著。
【主权项】
1.一种三软厚煤层巷道沿顶掘进综放开采保证回采率的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)、设置采煤工作面两侧巷道:巷道断面采用矩形断面，巷道宽4.0m，巷道沿煤层顶板掘进，巷道高度3.0m,巷道采用锚网索主动支护； 2)、工作面构成:沿三软厚煤层巷道沿顶板掘进到采区边界后，将长度20.0m的巷道向下挖底3m，使巷道沿煤层底板，此区段巷道高度6.0m ; 3)、然后沿底板掘进将两条巷道贯通形成开切眼，高度3.0m ; 4)、布设工作面的放顶煤液压支架、输送机、采煤机，工作面与两侧巷道连接的端头处各布置两架大采高端头液压支架，大采高端头液压支架两侧设有3.0m的护帮板，防止两侧煤炭进入大采高端头液压支架内； 5)、工作面回采:回采过程中，两条巷道始终超前挖底掘进，掘进的煤炭由转载机输送到工作面的刮板输送机或巷道的皮带输送机，确保巷道和工作面的底板位于同一个平面，不留三角煤，从而保证工作面煤炭的回采率。2.根据权利要求1所述的三软厚煤层巷道沿顶掘进综放开采保证回采率的方法，其特征在于，由以下步骤实现: 1)、设置采煤工作面巷道:开挖矩形断面巷道，巷道宽4.0m，巷道沿煤层顶板掘进，巷道高度3.0m，采煤工作面(I)后面为采空区(4)，采煤工作面巷道在煤层(3)内设置有与采煤工作面相连通的超前挖底段(2)，然后对巷道采用锚网索支护，方法是，在煤层(3)的采煤工作面两侧沿直接顶(9)掘进留底煤的巷道(15)，留底煤的巷道(15)两侧安装有用于支护巷道的锚杆(7)，顶板安装有锚索(8)，锚索(8)穿过直接顶(9)锚固在老顶(10)上，采煤工作面(I)内的放顶煤液压支架顶部有破碎的煤炭(12)，与采煤工作面(I)连通的巷道需要超前下挖形成超前挖掘段(2)，与采煤工作面(I)连通的巷道两端装有大采高端头液压支架，大采高端头液压支架结构包括立柱(14)和大采高端头液压支架的护帮板(13)形成工作面端头支护； 2)、超前挖底段:三软厚煤层巷道沿顶板掘进到煤层(3)边界后，沿巷道长度20m的区段向下挖3m长的超前挖底段(2)，使巷道沿煤层底板(11)布置，此区段的高度6m; 3)、沿底板掘进将两条巷道贯通形成开切眼，方法是，沿煤层底板(11)挖掘时，将超前挖底段(2)形成的两条巷道贯通，成开切眼，高度3m ; 4)、布设采煤工作面的放顶煤液压支架(6)和大采高端头液压支架(5)，并在采煤工作面放置输送机、采煤机，两端头由于高度过大，各布置两架大采高端头液压支架(5)，大采高端头液压支架(5)包括立柱(13)，以及大采高端头液压支架两侧3.0m的护帮板，防止两侧煤炭进入大采高端头液压支架内； 5)采煤工作面回采:回采过程中，巷道两边始终超前挖底段(2)掘进，并进行采煤，掘进的煤炭由转载机输送到采煤工作面的刮板输送机或巷道的皮带输送机，确保巷道和采煤工作面的底板位于同一个平面，把采煤工作面两侧底部的三角煤开采出来，以保证采煤工作面煤炭的回采率。
【专利摘要】本发明涉及三软厚煤层巷道沿顶掘进综放开采保证回采率的方法，有效解决三软厚煤层巷道沿顶掘进综放开采保证回采率的问题，方法是，巷道断面采用矩形断面，沿煤层顶板掘进，锚网索主动支护；沿巷道顶板掘进到采区边界后，向下挖底，使巷道沿煤层底板；沿底板掘进将两条巷道贯通形成开切眼；布设工作面的放顶煤液压支架、输送机、采煤机，工作面与两侧巷道连接的端头处各布置两架大采高端头液压支架，两条巷道始终超前挖底掘进，掘进的煤炭由转载机输送到工作面输送机，确保巷道和工作面的底板位于同一个平面，不留三角煤，本发明方法简单，易操作使用，成本低，效果好，可有效保证三软厚煤层巷道沿顶掘进综放开采的回采率，提高煤炭生产产量。
【IPC分类】E21C41/18
【公开号】CN105134212
【申请号】CN201510485050
【发明人】徐学锋, 刘少伟, 宋勤法, 于涛, 张辉, 姜彦军, 唐炎森, 姚丙傲, 何小军, 张 浩, 李正可, 庞龙龙, 司亮
【申请人】河南理工大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月10日