专利名称：一种分叉合并煤层综采连续推进开采的方法
技术领域：
本发明涉及一种煤层综采连续推进开采的方法，尤其适用于煤矿分叉合并的复杂 地质赋存煤层开采。
背景技术：
在我国安徽淮北、山东兖州、江苏徐州等矿区煤层埋藏条件复杂，赋存多呈分叉合 并状态，总趋势为两头合并、中间分叉，层间距在0 12. 75m之间，平均8m左右，这些矿区 有数亿t此类地质条件煤层，此类煤层的安全高效回采具有重要意义。分叉合并地质条件煤层已有技术为分阶段回采方式和放顶煤回采方式。采用分 阶段回采方式，不仅巷道布置复杂，留设煤柱多，采出率低，工作面单产低，而且增加了工作 面搬家次数，提高了吨煤生产成本；采用放顶煤开采方式，存在采出率低，混矸量大，灰分 高，浮煤容易自然等问题，不利于煤质管理、瓦斯和矿井火灾防治等。如图1所示，分叉线为 L，合并线为L'，采用已有技术分阶段回采时，需要留设煤柱3，即分叉段区域下分层开切 眼7与合并区域厚煤层收作眼2之间和合并区域厚煤层开切眼1与分叉区域段下分层收作 眼6之间要有20 30m留设煤柱3，造成了煤炭资源的严重浪费，极大的降低了煤层的回采 率；回采系统分为合并区域厚煤层Cl1回采阶段I，合并区域厚煤层d2回采阶段III，分叉区 域上分层煤层回采阶段II，分叉区域下分层煤层回采阶段IV，每个阶段都布置有独立的切 眼与收作眼(合并区域厚煤层开切眼1，合并区域厚煤层收作眼2，分叉区域上分层煤层开 切眼4，分叉区域上分层煤层收作眼5，分叉区域下分层煤层开切眼6，分叉区域下分层煤层 收作眼7)，有4次工作面设备搬家倒面。因此已有技术对分叉合并煤层进行开采存在采出 率低、开采系统复杂和生产费用高等问题，极大限制了分叉合并煤层的安全高效开采。
发明内容
技术问题本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种开采方法简单、 推进速度快、采出率高、生产费用低、省时省力的分叉合并煤层综采连续推进开采的方法。技术方案本发明的分叉合并煤层综采连续推进开采的方法a、在分叉区域上的分层煤层距离分叉线8 IOm处开设上分层煤层切眼，安装开 采设备，从上分层煤层往合并线方向推进，工作面进入分叉区域上分层煤层回采阶段；b、当工作面推进至距离合并线8 IOm处时停止推进，作分叉区域上分层煤层收 作眼，完成分叉区域上分层煤层回采阶段；C、在合并区域厚煤层中开设合并区域厚煤层切眼，安装开采设备，往分叉线方向 推进，进入合并区域厚煤层Cl1与分叉区域下分层煤层的连续推进回采阶段，工作面往合并 线方向推进，进入合并区域厚煤层d2 ；当工作面推进至分叉线时逐步降低液压支架的高度，以适于下分层煤层的采高， 工作面每推进一刀，液压支架降架高度为0. 12 0. 15m，直至液压支架高度降至分叉区域 下分层煤层的厚度，并确定降架过程中工作面推进的长度；
当工作面推进距离合并线的长度为S时，液压支架逐步开始升架，工作面每推进 一刀，液压支架升架高度为0. 12 0. 15m，直至液压支架高度升至合并区域厚煤层d2的厚 度；d、当工作面推进至预先设计停采位置时，作合并区域的厚煤层收作眼，完成合并 区域厚煤层与分叉区域下分层煤层的连续推进回采阶段。有益效果1、本发明采用工作面连续推进的方法，把两个合并区域厚煤层回采阶段和一个分 叉区域下分层煤层回采阶段合并成合并区域厚煤层与分叉区域下分层煤层连续推进回采 阶段，不需要有20 30m的留设煤柱，一个连续推进工作面就可以多回采煤炭50000t，从根 本上解决了资源严重浪费问题，大大提高了复杂地质条件下煤层采出率。2、减少了开切眼、收作眼个数及搬家倒面次数。在分叉合并煤层连续推进过程中 只需在始端和末端开设2个切眼，进行2次工作面设备搬家倒面即可，与现有技术相比可减 少开2个切眼，2次工作面设备搬家倒面，减少了 2次收作眼工艺，大大节省了开切眼、收作 眼费用和工作面设备搬迁费用。3、从根本上缩短采掘接替时间。由于减少开掘2个开切眼、2次工作面搬家次数以 及2次工作面收作眼次数，按照当前完整布置好一个工作面(包括前一工作面收作眼，本工 作面开切眼开掘支护和工作面设备搬家、安装等工序)平均时间为4个月来计算，可以至少 节省8个月的接替时间。
图1为已有技术开采工艺巷道示意图；图2为本发明中开采工艺艺巷道示意图。图3为本发明中“变高开采”工艺参数图。图中1-合并区域厚煤层开切眼，2-合并区域厚煤层收作眼，3-留设煤柱，4-分叉 区域上分层煤层开切眼，5-分叉区域上分层煤层收作眼，6-分叉区域下分层煤层开切眼， 7-分叉区域下分层煤层收作眼，L-分叉线，L'-合并线，a-分叉区域上分层煤层，b-夹矸 层，C-分叉区域下分层煤层，Clpd2-前、后段合并区域厚煤层，e_分叉区域上分层煤层采空 区，S-降架过程中工作面推进距离，h-工作面每推进一刀液压支架降(升)架高度，I-前 段合并区域厚煤层Cl1回采阶段，III-后段合并区域厚煤层d2回采阶段，II-分叉区域上分 层煤层回采阶段，IV-前段合并区域厚煤层Cl1、后段合并区域厚煤层d2与分叉区域下分层煤 层连续推进回采阶段。
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a、在分叉区域上的分层煤层a距离分叉线L为8 IOm处开设上分层煤层切眼4， 安装开采设备，从上分层煤层往合并线L'方向推进，工作面进入分叉区域上分层煤层回采 阶段II b、当工作面推进至距离合并线L'为8 IOm处时停止推进，作分叉区域上分层煤 层收作眼5，完成分叉区域上分层煤层回采阶段II，顶板岩层冒落为分叉区域上分层煤层
4采空区e ；C、在合并区域厚煤层d中开设合并区域厚煤层切眼1，安装开采设备，往分叉线L 方向推进，进入前段合并区域厚煤层Cl1与分叉区域下分层煤层c的连续推进回采阶段IV， 工作面往合并线L'方向推进，进入后段合并区域厚煤层d2;当工作面推进至分叉线L时逐步降低液压支架的高度，以适于下分层煤层c的采 高，工作面每推进一刀，液压支架降架高度h为0. 12 0. 15m，直至液压支架高度降至分叉 区域下分层煤层c的厚度，并确定降架过程中工作面推进的长度s，开采分叉区域下分层煤 层c时，工作面顶板为夹矸层b ；当工作面推进距离合并线L'的长度为s时，液压支架逐步开始升架，工作面每推 进一刀，液压支架升架高度h为0. 12 0. 15m,直至液压支架高度升至合并区域厚煤层d2 的厚度；d、当工作面推进至预先设计停采位置时，作合并区域的厚煤层收作眼2，完成合并 区域厚煤层与分叉区域下分层煤层的连续推进回采阶段IV。
权利要求
1. 一种分叉合并煤层综采连续推进开采的方法，其特征包括如下步骤a、在分叉区域上的分层煤层(a)距离分叉线(L)8 IOm处开设上分层煤层切眼， 安装开采设备，从上分层煤层往合并线(L')方向推进，工作面进入分叉区域上分层煤层 回采阶段(II)；b、当工作面推进至距离合并线(L')8 IOm处时停止推进，作分叉区域上分层煤层收 作眼(5)，完成分叉区域上分层煤层回采阶段(II)；c、在合并区域厚煤层(d)中开设合并区域厚煤层切眼(1)，安装开采设备，往分叉线 (L)方向推进，进入前段合并区域厚煤层(Cl1)与分叉区域下分层煤层(c)的连续推进回采 阶段(IV)，工作面往合并线(L')方向推进，进入后段合并区域厚煤层(d2)；当工作面推进至分叉线(L)时逐步降低液压支架的高度，以适于下分层煤层(c)的采 高，工作面每推进一刀，液压支架降架高度(h)为0. 12 0. 15m，直至液压支架高度降至分 叉区域下分层煤层(c)的厚度，并确定降架过程中工作面推进的长度(s)；当工作面推进距离合并线(L')的长度为(s)时，液压支架逐步开始升架，工作面每 推进一刀，液压支架升架高度(h)为0. 12 0. 15m，直至液压支架高度升至合并区域厚煤层 (d2)的厚度；d、当工作面推进至预先设计停采位置时，作合并区域的厚煤层收作眼(2)，完成合并区 域厚煤层与分叉区域下分层煤层的连续推进回采阶段(IV)。
全文摘要
一种分叉合并煤层综采连续推进开采的方法，其特征是把分叉合并煤层的整个开采过程分为两个阶段分叉区域上分层煤层回采阶段和合并区域厚煤层与分叉区域下分层煤层连续推进回采阶段。用一套中厚煤层液压支架回采分叉区域上分层煤层；用另外一套大采高液压支架回采合并区域厚煤层与分叉区域下分层煤层，只开一次切眼，在分叉线和合并线附近，液压支架要降低开采高度和升高开采高度，进行“变高开采”，实现不同厚度煤层的综采连续推进。该发明可有效减少开采此类地质条件煤层的开切眼、收作眼与工作面数目，大大降低煤柱留设量，提高了回采率，显著提高分叉合并煤层的开采效益，具有广泛推广意义。
文档编号E21C41/18GK102061922SQ201010530699
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者屠世浩, 屠洪盛, 白庆升, 袁永, 马小涛 申请人:中国矿业大学