一种适用于深井特厚煤层的采煤方法与流程

本发明属于煤矿开采领域，具体是一种适用于深井特厚煤层的采煤方法。

背景技术：

随着煤炭开采向深部发展，矿井逐渐出现矿压显现强烈，巷道维护困难，冲击地压危险加大，开采条件恶化，生产技术效果和经济效益下降等问题。

我国对深井的界定无明确规定，《中国煤炭开拓系统》一书将采深为800—1200m的矿井划分为深井。习惯上把厚度大于8m的煤层称为特厚煤层。目前，深井特厚煤层开采普遍采用留煤柱护巷开采方法，具体分为留设宽煤柱和窄煤柱。留设宽煤柱开采时，临近采空区巷道往往变形严重，维护困难，有的巷道维护费用甚至超过了新掘一条巷道的费用，有的巷道甚至刚掘好还没投入使用就因为变形严重而被迫放弃。窄煤柱沿空留巷在深井特厚煤层中的应用一定程度上克服了宽煤柱沿空留巷巷道变形严重、维护困难的问题，但其在高瓦斯深井中的应用具有很大局限性，且由于综放开采工作面端头10m左右不放顶煤以及留设的窄煤柱后期无法回收造成其回采率受限。

科学布置深井特厚煤层回采巷道，合理规划采掘接替关系，应对矿压显现强烈，冲击地压，巷道变形等问题，成为本领域技术人员需要不断探索和研究的一个重要课题。

技术实现要素：

本发明要解决的具体技术问题是如何安全、经济、有效地开采深井特厚煤层，并最大限度的提高特厚煤层煤炭资源回采率，提供一种适用于深井特厚煤层的采煤方法。

本发明采取以下技术方案：一种适用于深井特厚煤层的采煤方法，包括以下步骤，

101～按先后开采顺序给工作面命名，首采工作面命名为工作面i，次采工作面命名为工作面ii，依次命名。

102～沿特厚煤层顶板掘进运输巷与回风巷。

103～双巷掘至开切眼处，分别以18°的倾角向下掘至特厚煤层底板，而后沿底板贯通开切眼。

104～推进工作面，位于三角区的底煤不割，顶煤保持不放。

105～按照步骤102、103布置工作面i，按照步骤104开采工作面i。

106～工作面i开采过程中，间隔一个工作面宽度掘进工作面ii，其运输巷与回风巷按照步骤102掘进，开切眼贯通按照步骤103。

107～工作面i回采完毕，按照步骤104开采工作面ii，同时按照步骤106掘进工作面iii。

108～工作面ii回采完毕，按照步骤104开采工作面iii，同时掘进工作面iv，其运输巷沿煤层底板掘进布置在工作面i采空区下方遗留三角煤中，回风巷沿煤层底板掘进布置在工作面ii采空区下方遗留三角煤中，工作面iv的开切眼沿煤层底板掘进贯通。

109～工作面iii回采完毕，开采工作面iv，开采过程中除回采巷道不放煤，工作面其余长度顶煤均可放出，同时，掘进工作面v，其运输巷沿煤层底板掘进布置在工作面ii采空区下方遗留三角煤中，回风巷沿煤层底板掘进布置在工作面iii采空区下方遗留三角煤中。

110～工作面iv回采完毕，按照步骤104开采工作面v。

111～按照上述方法依次循环往复直至将本煤层采完。

在上述一种适用于深井特厚煤层的新型采煤方法中，步骤103考虑刮板输送机的运输能力将倾角定为18°，18°为三角留煤处，工作面与煤层底板的夹角；

在上述一种适用于深井特厚煤层的新型采煤方法中，步骤108在两个采空区中间布置工作面，依据布置在应力降低区的回采巷道易于维护，将运输巷与回风巷分别布置在两采空区下方三角遗煤处。

在上述一种适用于深井特厚煤层的新型采煤方法中，步骤108和步骤109的核心原则是：工作面的采掘接替要在临近采空区覆岩运移稳定后进行。

与现有技术相比，本发明有益效果：本发明相对于传统方法下的特厚煤层开采，其采区回采率大大提高，并且有效解决了深井开采面临的矿压显现强烈、巷道变形破坏严重、维护困难、冲击地压危险加大等难题，适合推广应用。

附图说明

图1是倒梯形工作面布置示意图；

图2掘进布置工作面ⅰ；

图3是开采工作面ⅰ的同时掘进布置工作面ⅱ；

图4是开采工作面ⅱ的同时掘进布置工作面ⅲ；

图5是开采工作面ⅲ的同时掘进布置工作面ⅳ；

图6是开采工作面ⅳ的同时掘进布置工作面ⅴ。

图中：1——倒梯形工作面，2——工作面顶煤，3——三角区顶煤，4——三角区底煤，5——倒梯形工作面运输巷道，6——倒梯形工作面回风巷道，7——直接顶，8——老顶，9——工作面i，10——工作面i采空区，11——工作面ii，12——工作面ii采空区，13——工作面iii，14——工作面iii采空区，15——工作面iv，16——工作面iv运输巷道，17——工作面iv回风巷道，18——工作面iv采空区，19——工作面v，20——工作面v运输巷道，21——工作面v回风巷道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述，本发明的一种适用于深井特厚煤层的新型采煤方法，具体步骤如下：

一种适用于深井特厚煤层的采煤方法，包括以下步骤，

101～按先后开采顺序给工作面命名，首采工作面命名为工作面i，次采工作面命名为工作面ii，依次命名。

102～沿特厚煤层顶板掘进运输巷与回风巷。

103～双巷掘至开切眼处，分别以18°的倾角向下掘至特厚煤层底板，而后沿底板贯通开切眼。

104～推进工作面，位于三角区的底煤不割，顶煤保持不放。

105～按照步骤102、103布置工作面i，按照步骤104开采工作面i。

106～工作面i开采过程中，间隔一个工作面宽度掘进工作面ii，其运输巷与回风巷按照步骤102掘进，开切眼贯通按照步骤103。

107～工作面i回采完毕，按照步骤104开采工作面ii，同时按照步骤106掘进工作面iii。

108～工作面ii回采完毕，按照步骤104开采工作面iii，同时掘进工作面iv，其运输巷沿煤层底板掘进布置在工作面i采空区下方遗留三角煤中，回风巷沿煤层底板掘进布置在工作面ii采空区下方遗留三角煤中，工作面iv的开切眼沿煤层底板掘进贯通。

109～工作面iii回采完毕，开采工作面iv，开采过程中除回采巷道不放煤，工作面其余长度顶煤均可放出，同时，掘进工作面v，其运输巷沿煤层底板掘进布置在工作面ii采空区下方遗留三角煤中，回风巷沿煤层底板掘进布置在工作面iii采空区下方遗留三角煤中。

110～工作面iv回采完毕，按照步骤104开采工作面v。

111～按照上述方法依次循环往复直至将本煤层采完。

以一个采区中布置五个工作面为例。

①如图1所示，沿特厚煤层顶板掘进倒梯形工作面运输巷道5与回风巷道6，双巷掘至开切眼处，分别以18°的倾角向下掘至特厚煤层底板，而后沿底板贯通开切眼，贯通后其效果如图2所示；

②如图3所示，工作面i9开采过程中，间隔一个工作面宽度掘进工作面ii11，其运输巷道与回风巷道掘进按照步骤①；

③如图4所示，工作面ii11开采过程中，间隔一个工作面宽度掘进工作面iii13，其运输巷道与回风巷道掘进按照步骤①；

④如图5所示，工作面iii13开采过程中，沿特厚煤层底板掘进布置工作面iv15，其运输巷道16布置在工作面i采空区10下，其回风巷道17布置在工作面ii采空区12下；

⑤如图6所示，工作面iv15开采过程中，沿特厚煤层底板掘进布置工作面v19，其运输巷道20布置在工作面ii采空区12下，其回风巷道21布置在工作面iii采空区14下，开切眼沿煤层底板贯通后，回采工作面v。