特厚硬煤下分层的综放回采方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿开采的技术领域，尤其涉及一种特厚硬煤下分层的开采方法。
【背景技术】
[0002]我国特厚煤层开采的技术现状:
[0003]目前我国对特厚煤层一般采取以下四种开采方法:分层综采、综放开采、大采高开采和露天开采。其中分层综采开采方法巷道掘进和综采回采顶板控制难度均较大，支护成本高，安全性较差，而且还要铺网。综放开采方法顶煤太厚时需要预裂爆破，大块多，冒放性差煤炭回收率低，米空区易自燃发火；大米尚开米方法由于国内目前最大米尚只有7.2m,
8.8m高的液压支架也正在研制，超过此高度的特厚煤层不能全部回收，采高受到限制，而且矿压大，易片帮冒顶;露天开采方法如果煤层埋藏太深，剥采比太大，既不经济，也不利于环境保护。这四种开采方法均有较大弊端。
[0004]某特厚煤层开采现状:
[0005]该特厚煤层的复合区二盘区总面积4.24平方公里。煤层总厚度为9.63-10.35m，平均厚度为10.0m，倾角为1-3°，埋深为76-106m，可采储量为7080万吨，煤层普氏系数约为3，且节理裂隙不发育、煤层韧性较好。
[0006]如图1所示，原计划该盘区采用分层综采的开采方法，对1m厚的煤层，上分层综采回采4m，中间留2m假顶，下分层综采回采4m(如图1)。2001年3月至2005年5月对该盘区上分层两翼共九个综采面已经进行了回采，上分层已回采煤量2830万吨，剩余煤量4250万吨。由于下分层开采难度太大，安全性太差，上分层开采完毕至今已有近10年的时间下分层一直没有开采。如果继续按原计划回采下分层，不仅要浪费2m厚的煤炭资源(约1020万吨)，而且大量煤炭遗留在采空区还会造成自燃发火的重大隐患。
[0007]因此，有必要设计一种提高煤炭资源回采率、并能保证安全高效开采的特厚硬煤下分层的综放回采方法。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高煤炭资源回采率、并能保证安全高效开采的特厚硬煤下分层的综放回采方法。
[0009]本发明的技术方案提供一种特厚硬煤下分层的综放开采方法，包括以下步骤:
[0010]对下分层进行巷道掘进，在所述下分层的所述巷道上预留顶煤；
[0011]在所述下分层的所述巷道内安装综放设备；
[0012]对所述下分层的下部采用采煤机割煤；
[0013]对所述下分层的上部所述顶煤采用放顶煤回收。
[0014I进一步地，所述割煤高度为4m，所述放顶煤的厚度为2m。
[0015]进一步地，采用邻架手动操作来移动液压支架，所述液压支架跟随所述采煤机擦顶移动，所述液压支架用于支护顶板。
[0016]进一步地，移动所述液压支架后，推动前部刮板运输机。
[0017]进一步地，所述放顶煤回收后，拉动后部刮板运输机。
[0018]进一步地，所述采煤机采用端头斜切进刀、双向割煤。
[0019]进一步地，所述斜切进刀进一步包括以下步骤:
[0020]斜切入刀，入刀前，前部刮板运输机的机头段距离煤壁相对于机尾段较远，形成弯曲段和直线段，所述采煤机割透所述机头段的所述煤壁后，沿所述弯曲段进刀，所述采煤机逐渐进入所述煤壁，直到所述采煤机移动到所述直线段；
[0021]割三角煤，所述机头前移，使得所述前部刮板运输机保持平直，所述采煤机向所述机头段的方向移动并切割三角煤。
[0022]进一步地，所述割三角煤后，所述采煤机向所述前部刮板运输机的所述机尾段移动，所述采煤机正常割煤。
[0023]进一步地，所述综放开采采用一采一放、平行作业、双轮顺序放煤。
[0024]进一步地，所述顶煤通过放煤支架来放煤，所述放煤支架包括后尾梁和插板，所述后尾梁上开设有放煤口，所述插板用于开启或关闭所述放煤口。
[0025]采用上述技术方案后，具有如下有益效果:。
[0026]本发明由于将顶煤作为综采的顶板，不需要铺网，到了架后作为放顶煤进行回收，既保证了顶板安全，又回收了煤炭资源。提高了煤炭资源回收率，降低采空区自燃发火的隐患，安全性较好，并且效率高，效益好，为特厚硬煤上分层综采开采后，下分层的安全高效回采提供新技术、新方法、新经验。
【附图说明】
[0027]图1是某特厚硬煤的分层综采的开采方法的剖面示意图；
[0028]图2是本发明一实施例中特厚硬煤的开采方法的剖面示意图；
[0029]图3是本发明一实施例中特厚硬煤下分层的综放开采方法的流程图；
[0030]图4是本发明一实施例中特厚硬煤下分层的斜切进刀的起始状态图；
[0031]图5是图4中A-A的剖面图；
[0032]图6是本发明一实施例中特厚硬煤下分层的斜切进刀的斜切入刀步骤的状态图；
[0033]图7是图6中B-B的剖面图；
[0034]图8是本发明一实施例中特厚硬煤下分层的斜切进刀的割三角煤步骤的状态图；
[0035]图9是图8中C-C的剖面图；
[0036]图10是本发明一实施例中特厚硬煤下分层的正常割煤的状态图；
[0037]图11是图10中D-D的剖面图。
[0038]附图标记对照表:
[0039]1-煤壁2-采煤机3-前部刮板输送机
[0040]4-左滚筒5-右滚筒
【具体实施方式】
[0041]下面结合附图来进一步说明本发明的【具体实施方式】。
[0042]参见图2，图2为本发明一实施例中特厚硬煤的开采方法的剖面示意图。将总厚度为1m的特厚煤层分为上分层和下分层。上分层已经通过综采回采了 4m。对6m厚的下分层采用综放开采方法，采高4m，放顶煤2m。这2m厚的煤层可作为综采的顶板，不需要铺网，到了架后作为放顶煤进行回收，既保证了顶板安全，又回收了煤炭资源。也就是由原计划开采方法“上分层综采4m、中间留2m假顶、下分层再综采4m”改变为“上分层综采4m、下分层综放6m”的开采方法。
[0043]如图3所示，图3为本发明一实施例中特厚硬煤下分层的综放开采方法的流程图，具体包括以下步骤:
[0044]步骤SlOl:对下分层进行巷道掘进，在所述下分层的所述巷道上预留顶煤；
[0045]步骤S102:在所述下分层的所述巷道内安装综放设备；
[0046]步骤S103:对所述下分层的下部采用采煤机割煤；
[0047]如图2所示，本实施例中，割煤高度为4m。
[0048]较佳地，割煤高度可以为3_5m。
[0049]步骤S104:对所述下分层的上部所述顶煤采用放顶煤回收。
[0050]如图2所示，本实施例中，所述放顶煤的厚度为2m。
[0051]较佳地，放顶煤的厚度可以为2-3m。
[0052]本发明由于将顶煤作为综采的顶板，不需要铺网，到了架后作为放顶煤进行回收，既保证了顶板安全，又回收了煤炭资源。提高了煤炭资源回收率，降低采空区自燃发火的隐患，安全性较好，并且效率高，效益好，为特厚硬煤上分层综采开采后，下分层的安全高效回采提供新技术、新方法、新经验。
[0053]优选地，如图2所示，采用邻架手动操作来移动液压支架，所述液压支架跟随所述采煤机擦顶移动，所述液压支架用于支护顶板。
[0054]其中，正常推进期间在顶板稳定的情况下，采用邻架手动操作来移动液压支架，液压支架不得滞后采煤机的前滚筒(顶刀)3架，严格执行跟随所述采煤机迈步擦顶移动液压支架，确保液压支架前顶板完整。在初次放顶、顶板破碎或周期来压期间必须紧跟前滚筒来移动液压支架，移动液压支架的步距为0.865m。
[0055]优选地，如图2所示，移动所述液压支架后，推动前部刮板运输机。
[0056]其中，工作面煤炭通过前部、后部刮板运输机运出，经过安装在转载机身上破碎机破碎成小块后，最后由转载机转载到顺槽胶带输送机上。前部刮板输送机用于运送采煤机割下的煤炭，后部刮板输送机用于运送放顶煤的煤炭。推动前部刮板运输机，在移动液压支架之后，必须保证前部刮板运输机滞后采煤机不少于23m的弯曲段距离。推动前部刮板运输机的步距为0.865m。手动推动前部刮板运输机按照以下方法:先由前部刮板运输机的机头向工作面推溜、然后由前部刮板运输机的机尾向工作面推溜，并且推移千斤顶要按照已推出方向逐次推出，严禁从两头向中间推移运输机，以免造成前部刮板运输机中间鼓起、搭桥。
[0057]优选地，如图2所示，所述放顶煤回收后，拉动后部刮板运输机。
[0058]其中，拉动后部刮板运输机滞后放煤点15m以上进行，拉动后部刮板运输机的步距为0.865m，由后部刮板运输机的机头向工作面拉动或由机尾向工作面拉动，后部刮板运输机的弯曲段不得少于23m，最大水平弯曲I?2°。当采煤机割至端头并完成进刀、推动前部刮板运输机、拉架工序后拉动后部刮板运输机的机头或机尾，严禁从两头向中间拉动后部刮板运输机。拉移要到位并保持平直，后部刮板运输机停止运转时不得拉移。
[0059]上述工序可以为:采煤机割煤—移架—推前部刮板运输机—放煤—拉后部刮板运输机。
[0060]优选地，所述采煤机采用端头斜切进刀、双向割煤。
[0061]进一步地，所述斜切进刀进一步包括以下步骤:
[0062]斜切入刀，入刀前，前部刮板运输机的机头段距离煤壁相对于机尾段较远，形