专利名称：一种房式采煤法遗留的不规则呆滞煤柱回收方法
技术领域：
本发明涉及一种房式采煤法遗留的不规则呆滞煤柱回收方法，尤其适用于顶板较 稳定、矿山压力较小、煤层倾角在10°以下、底板较平整，煤质坚硬稳定、顶板无淋水、且不 易自然发火的低瓦斯浅埋煤层。
背景技术：
柱式体系采煤法的实质是在煤层内开掘一系列宽为5 8m的煤房，煤房间用联络 巷相连，形成近似于长条形或块状的不规则煤柱，不规则煤柱宽度由数米至二十多米不等。 采煤在煤房中进行。不规则煤柱可根据条件留下不采，或在煤房采完后，再将不规则煤柱按 要求尽可能采出。留下不规则煤柱不采的方式称为房式采煤法，既采煤房又采不规则煤柱 的方法称为房柱式采煤法。内蒙古地区很多煤炭生产基地多利用房式开采体系，只采煤房，不采不规则煤柱。 利用不规则煤柱支撑顶板，煤房不采用任何人工支护。约66 70亿t煤炭资源弃于井下， 形成呆滞煤量。呆滞煤量在井下长期氧化的过程中易于自燃，并造成环境污染，同时给国家 宝贵资源造成极大浪费。前些年由于煤炭经济不景气，如果要回收不规则煤柱，则要购买支 架及其它设备来支护顶板，这就加大了成本，甚至入不敷出。因此，很多煤炭生产基地多利 用房式开采体系，只采煤房，不采不规则煤柱，资源回收率仅占36% 40%，形成大量呆滞 煤量。因此不规则煤柱的回收是目前急需解决的问题。房柱式开采体系的不规则煤柱回收技术是涉及到矿山压力与岩层控制、采煤方 法、通风、运输等众多相关学科的复杂系统工程。在连续采煤机、液压支架及成套锚杆支护 设备的配合下，已局部取得规则不规则煤柱回收的成功，但在不规则煤柱回收过程中，基本 都采用单一区段回收方式。即在不规则煤柱回收之前对采区划分为若干区段，回收顺序是 先采完一个区段的煤房接着回收这个区段的不规则煤柱。这样就会把此区段的矿山压力卸 掉，再采相邻的区段，这样受已采区段矿山压力的作用就会小的多。而对于全敞开式(回采 完全部的煤房再回收不规则煤柱)的不规则煤柱回收的工程实践研究很少，尤其针对房式 采煤法遗留下来的不规则煤柱的回收，在这方面的实践和理论研究极少。
发明内容
技术问题本发明的目的是针对已有技术存在的问题，提供一种提高煤炭资源回 收率的房式采煤法遗留的不规则呆滞煤柱回收方法。技术方案本发明的房式采煤法遗留的不规则呆滞煤柱回收方法，步骤如下a、分区域进行回收，从靠近采空区一侧的不规则煤柱开始，三排不规则煤柱为一 个布置单元，在三排不规则煤柱之间设置风帘，使三排不规则煤柱形成房式进风通道和回 风通道；b、对预开采范围内顶板裸露面积超过约20m2的区域，采用锚杆或锚索进行加强支 护；
C、从进风通道两侧的不规则煤柱开始，每两排不规则煤柱为一个回采单元，依次 进行回采，每一回采单元内由始端向运输大巷方向进行回采；d、在回采单元的房式进风通道始端的左右两个不规则煤柱的开采起始位置布设 滞后支护履带行走式液压支架和连续采煤机，并在始端左右两个不规则煤柱后部2 3个 待采煤柱的侧面设置多个超前支护履带行走式液压支架；e、用连续采煤机对始端的左右两个不规则煤柱交替实施双翼斜切式进刀，边采边 后退，连续采煤机对左右两个煤柱各进完一刀后，其后部的滞后支护履带行走式液压支架 及时前移一个步距进行支护； f、回收完始端的左右两个不规则煤柱后，将超前支护履带行走式液压支架前移， 履带行走式液压支架和连续采煤机随之前移，重复步骤e，进行下一左右煤柱的回采，直至 完成一个回采单元；g、重复上述所有步骤，直至完成所有遗留的不规则煤柱的回收。有益效果本发明利用履带行走式液压支架和不规则煤柱支撑顶板。在履带行走 式液压支架支撑下，连续采煤机在煤房内对两不规则煤柱进行左右后退式回采，使开采范 围内顶板处于极限跨度之内，对不规则煤柱回收较为安全可靠。采用履带行走式液压支架 超前支护并辅以采后行走式支架紧跟支护相结合的支护方式，对顶板控制较为有利，结合 采前的锚杆支护，保证了回采空间的安全，是实现安全生产的关键。对于煤质坚硬稳定的煤 层有很好的适应能力，尤其适用于矿山压力小、顶底板较稳定且不易自然发火的的低瓦斯 煤层。可在高效安全生产的同时，实现呆滞煤炭资源的回收，提高煤炭资源的回收率。通过 连续采煤机、蟹爪式装煤机、履带行走式液压支架和无轨胶轮车进行不规则煤柱回收，其方 法简单，设备投资少，工艺灵活，机械化程度高，设备运转灵活，搬迁快，生产组织方便；回采 工作面效率高，生产能力相对较高。
图1是本发明的不规则呆滞不规则煤柱回收方法实施位置图；图2是本发明的不规则呆滞不规则煤柱回收方法初始实施位置图；图3是本发明的不规则呆滞不规则煤柱回收方法截割一刀后的实施位置图；图4是本发明的不规则呆滞不规则煤柱回收方法始端两个煤柱回后的实施位置 图。图中1_不规则煤柱；2-滞后支护履带行走式液压支架；3-连续采煤机；4-风帘； 5-采空区；6-超前支护履带行走式液压支架；7-进刀顺序；8-残留不规则煤柱。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述1、首先对部分煤房及联络巷，即回采时靠近采空区5 —侧的煤房与联络巷， 如图1中主回采煤房左侧部分采用锚杆支护；锚杆规格为Φ18Χ2000πιπι，锚杆规格为 Φ 18 X 2000mm，支护密度(间排距)不小于为1200mmX 1200mm，每排锚杆数目根据煤房和联 络巷的实际宽度进行调整；对局部裸露面积较大(长度或宽度大于8m)的交叉口，采用锚索 进行加强支护，锚索为7股Φ5πιπι的高强度钢绞线，托盘采用12#槽钢加工，长度250mm，垫板为8mm钢板，规格50 X 50mm,锚索的间排距为2500mmX 2500mm ；锚索用三块树脂锚固剂锚 固(一块CK2335药卷在前，两块中速K2350药卷在后)，锚索锚入煤层顶板稳定岩层不少于 2000mm ；2、分区域进行回收，从靠近采空区5—侧的遗留煤柱开始，三排不规则煤柱1为一 个布置单元，在三排煤柱1之间设置风帘4，使三排不规则煤柱1形成房式进风通道A和回 风通道B ；通风充分利用原有煤房，不再另掘进、回风巷道，为防止串风，在煤房间设置移动 风帘4，风帘4采用活动的难燃、抗静电的塑料纺织布，钉挂在不规则煤柱1和顶板上，使人 员和设备能够通过；新鲜风流从进风通道A进入用风地点，通过回风通道B，如图1 图4所 示；在通风比较严格的地方用沙袋和砖来构筑设置密闭；3、对预开采范围内顶板裸露面积超过约20m2的区域，采用锚杆或锚索进行加强支 护，当不规则遗留煤柱1妨碍连续采煤机的进刀和无轨胶轮车的进出时，在布置设备时，采 用连续采煤机3直接对靠回采空间内部的一侧的不规则煤柱5进行局部回采，直至其满足 煤房进出设备的宽度要求。及时采用锚杆对刚采出后的新裸露顶板进行支护，锚杆规格为 Φ 16X 1800mm，间排距为(800 1000)mmX (800 1000)mm ；4、从进风通道A两侧的煤柱开始，每两排煤柱为一个回采单元，依次进行回采，每 一回采单元内由始端向运输大巷C方向逐行进行回采；5、在回采单元的房式进风通道A始端的左右两个煤柱的开采起始位置布设三架 滞后支护履带行走式液压支架2和连续采煤机3，并在始端左右两个煤柱后部2 3个待采 煤柱的侧面设置5架超前支护履带行走式液压支架6，5架超前支护履带行走式液压支架6 主要用于超前支护和滞后支护。超前支护支架是为了保护不规则煤柱1和煤房顶板的完整 性，同时也为构造出一个安全的回撤通道，必要时可保障人员与设备的安全回撤；三架滞后 支护履带行走式液压支架2是为了保护回采空间顶板的完整性，保证连续采煤机3等回采 设备及回采作业人员的安全。6、连续采煤机3与滞后支护履带行走式液压支架2配合，采用进刀不留煤皮双翼 后退式回收方法，对始端的左右两个不规则煤柱1实施双翼斜切式进刀，进刀顺序7按图 1、2、3中所示①、②、③、④、⑤、⑥位置左右交替进行；连续采煤机3先从右翼回采进刀，左 右交替45 60°斜切进刀，回收煤房左右两侧遗留不规则煤柱1 ；斜切进刀深度为不超过 13m，边采边后退，三架滞后支护履带行走式液压支架2中，其中一架比另两架稍微滞后，连 续采煤机3斜截不规则煤柱至残留不规则煤柱8后，即对左右两个不规则煤柱1各进完一 刀后，其后部的三架滞后支护履带行走式液压支架2及时前移一个步距，及时支护连续采 煤机3后方的悬空顶板，采空区5侧支架向前推进约相当其截割宽度的距离，然后重新升架 支护顶板，当始端左右两侧不规则煤柱1都采完后，将5架超前支护履带行走式液压支架6 及时进行前移，同时将交将3架滞后支护履带行走式液压支架2移到下一个不规则煤柱的 开始回采位置，准备下一个不规则煤柱的回采，如图4所示。7、重复步骤6，进行下一左右煤柱的回采，直至完成一个回采单元，即完成左右两排不规则煤柱1的回采；8、重复上述所有步骤，完成煤房内所有不规则煤柱1的回采。回采过程中通过连续采煤机3落煤，蟹爪式装煤机将连续采煤机3采下的原煤循环装入轻型无轨胶轮车中，无 轨胶轮车将原煤运出。
权利要求
一种房式采煤法遗留的不规则呆滞煤柱回收方法，其特征在于a、分区域进行回收，从靠近采空区(5)一侧的遗留煤柱开始，三排不规则煤柱(1)为一个布置单元，在三排不规则煤柱(1)之间设置风帘(4)，使三排不规则煤柱(1)形成房式进风通道(A)和回风通道(B)；b、对预开采范围内顶板裸露面积超过约20m2的区域，采用锚杆或锚索进行加强支护；c、从进风通道(A)两侧的煤柱开始，每两排不规则煤柱(1)为一个回采单元，依次进行回采，每一回采单元内由始端向运输大巷(C)方向进行回采；d、在回采单元的房式进风通道(A)始端的左右两个煤柱的开采起始位置布设滞后支护履带行走式液压支架(2)和连续采煤机(3)，并在始端左右两个不规则煤柱(1)后部2～3个待采煤柱的侧面设置多个超前支护履带行走式液压支架(6)；e、用连续采煤机(3)对始端的左右两个不规则煤柱交替实施双翼斜切式进刀，边采边后退，连续采煤机(3)对左右两个不规则煤柱(1)各进完一刀后，其后部的滞后支护履带行走式液压支架(2)及时前移一个步距进行支护；f、回收完始端的左右两个不规则煤柱(1)后，将超前支护履带行走式液压支架(6)前移，滞后支护履带行走式液压支架(2)和连续采煤机(3)随之前移，重复步骤e，进行下一左右煤柱的回采，直至完成一个回采单元；g、重复上述所有步骤，直至完成所有遗留的不规则煤柱(1)的回收。
全文摘要
一种房式采煤法遗留的不规则呆滞不规则煤柱回收方法，在回采空间架设履带行走式液压支架，利用不规则煤柱和液压支架共同支撑回采空间上方的顶板，采用完全顶板冒落法管理顶板。分区域进行回收，每三排煤柱为一个布置单元，在三排煤柱与煤柱之间设置风帘，形成进风通道和回风通道；从采空区侧的两排规则煤柱开始，每两排规则煤柱为一个回采单元，采用连续采煤机、蟹爪式装煤机、履带行走式液压支架和无轨胶轮车进行不规则煤柱回收，实现房式采煤法遗留下的不规则呆滞不规则煤柱的回收，提高煤炭资源回收率。系统简单，设备投资少，工艺灵活，机械化程度高，设备运转灵活，搬迁快，生产组织方便，回采工作面效率高，生产能力相对较高。
文档编号E21D23/00GK101839134SQ20101016114
公开日2010年9月22日 申请日期2010年4月22日 优先权日2010年4月22日
发明者张东升, 马立强 申请人:中国矿业大学