一种大倾角煤层的采煤方法与流程

本发明属于煤炭采掘工艺领域，尤其涉及一种适合大倾角煤层采充协调的无支护采煤方法。

背景技术：

1、在传统大倾角煤层开采过程中，工作面顶底板破碎岩石受煤层倾角的影响，在重力作用下自溜滑落，对工人生命安全及采煤设备造成严重威胁。同时，工作面开采后，顶底板均会沿倾斜方向发生严重滑移，破坏原有煤层顶底板结构。充填开采可有效控制工作面矿压显现，减少地表沉降。

2、现有的充填采煤方法中，回采工艺和充填工艺一般都较为复杂，采充过程中需进行必要的支护，提升了吨煤成本；同时，采充过程中要留设一部分保护煤柱，导致煤炭资源回采率降低。因此，亟需提供一种针对大倾角煤层的煤炭采掘、充填工艺，从而提高大倾角煤层的资源回收率，实现大倾角煤层安全、高效开采。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供一种适合大倾角煤层采充协调的无支护采煤方法，以解决大倾角煤层采充过程中支护费用过高，煤炭资源损失过于严重的问题。

2、针对上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种大倾角煤层的采煤方法，包括如下步骤：

4、s1.将主巷单巷布置，在单巷的一侧布置伪斜采硐，其中，所述伪斜采硐与单巷的夹角ω与煤层倾角α以及伪斜采硐与水平面之间的伪煤层倾角β满足如下关系：sinω·sinα＝sinβ；

5、s2.将伪斜采硐由单巷的掘进头侧至巷尾间隔顺序编号，按编号顺序开始第一轮间隔开采，后一个采硐开采时，对前一个采硐进行充填，依次开采及充填至单巷巷尾；

6、s3.将未开采的伪斜采硐继续由单巷的掘进头侧至巷尾间隔顺序编号，按编号顺序开始第二轮间隔开采，后一个采硐开采时，对前一个采硐进行充填，依次开采及充填至单巷巷尾。

7、步骤s1中，根据煤层倾角α的大小调整采硐与单巷的夹角ω的大小，使伪煤层倾角β不高于12°。

8、本发明的部分实施方式中，所述伪斜采硐的采硐长度l根据煤层顶板自稳时间及伪斜采硐的开采设备回采速度来确定。

9、本发明的部分实施方式中，所述伪斜采硐的采硐宽度d根据伪斜采硐的开采设备的最大采宽及煤层顶板的稳定性来确定。

10、本发明的部分实施方式中，所述伪斜采硐的采硐长度l为12-45m，所述伪斜采硐的采硐宽度d为5～5.5m。

11、本发明的部分实施方式中，所述伪斜采硐的开采设备包括：连采机、给料输送机、转载机以及带式输送机，所述连采机对伪斜采硐采用采掘方式进行开采。

12、本发明的部分实施方式中，所述单巷内依次布置给料输送机、转载机以及带式输送机，所述给料输送机的端部位于当前开采的伪斜采硐的入口侧。

13、本发明的部分实施方式中，对伪斜采硐充填的步骤进一步包括：将充填料浆经输浆管路输送至对应的伪斜采硐内，对开采后的伪斜采硐进行注浆。

14、本发明的部分实施方式中，对伪斜采硐进行第二轮间隔开采时，确保第一轮间隔开采的伪斜采硐内的充填料浆达到终凝强度。

15、本发明的部分实施方式中，所述单巷内还包括通风系统，所述通风系统包括通风管路及通风机；在对伪斜采硐进行开采及充填过程中，通风系统对单巷及采硐进行通风。

16、本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

17、本发明提供的大倾角煤层的采煤方法中，可以针对煤层倾角为α的大倾角煤层，根据其伪煤层倾角β的大小确定伪斜采硐与单巷的夹角ω的大小，以实现对采硐的划分，可以适应对伪斜采硐的伪煤层倾角β大小有要求的采煤设备。该采煤方法可适应煤层倾角α符合小于90°以下的任意大倾角煤层的开采；进一步的，通过对伪斜采硐依次间隔编号并进行开采，在开采后一编号的过程中马上对前一编号的采硐进行充填工作，采掘和充填两套工序同时进行，缩短作业时间。在第一轮开采完毕后，第一轮充填后的采硐形成保护支撑柱，进而提高了第二轮开采的安全性。在整个采充过程中无需对采硐进行支护，极大减少了以往支护工作的生产成本及工作量；整采充结束后无需留设保护煤柱，提高采出率，增加经济效益。

技术特征：

1.一种大倾角煤层的采煤方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种大倾角煤层的采煤方法，其特征在于，步骤s1中，根据煤层倾角α的大小调整采硐与单巷的夹角ω的大小，使伪煤层倾角β不高于12°。

3.根据权利要求1所述的一种大倾角煤层的采煤方法，其特征在于，所述伪斜采硐的采硐长度l根据煤层顶板自稳时间及伪斜采硐的开采设备回采速度来确定。

4.根据权利要求3所述的一种大倾角煤层的采煤方法，其特征在于，所述伪斜采硐的采硐宽度d根据伪斜采硐的开采设备的最大采宽及煤层顶板的稳定性来确定。

5.根据权利要求4所述的一种大倾角煤层的采煤方法，其特征在于，所述伪斜采硐的采硐长度l为12-45m，所述伪斜采硐的采硐宽度d为5～5.5m。

6.根据权利要求1所述的一种大倾角煤层的采煤方法，其特征在于，所述伪斜采硐的开采设备包括：连采机、给料输送机、转载机以及带式输送机，所述连采机对伪斜采硐采用采掘方式进行开采。

7.根据权利要求6所述的一种大倾角煤层的采煤方法，其特征在于，所述单巷内依次布置给料输送机、转载机以及带式输送机，所述给料输送机的端部位于当前开采的伪斜采硐的入口侧。

8.根据权利要求1所述的一种大倾角煤层的采煤方法，其特征在于，对伪斜采硐充填的步骤进一步包括：将充填料浆经输浆管路输送至对应的伪斜采硐内，对开采后的伪斜采硐进行注浆。

9.根据权利要求8所述的一种大倾角煤层的采煤方法，其特征在于，对伪斜采硐进行第二轮间隔开采时，确保第一轮间隔开采的伪斜采硐内的充填料浆达到终凝强度。

10.根据权利要求1所述的一种大倾角煤层的采煤方法，其特征在于，所述单巷内还包括通风系统，所述通风系统包括通风管路及通风机；在对伪斜采硐进行开采及充填过程中，通风系统对单巷进行通风。

技术总结本发明公开一种大倾角煤层的采煤方法，属于采煤方法技术领域。该采煤方法包括如下步骤：将主巷单巷布置，在单巷的一侧布置伪斜采硐，其中，伪斜采硐与单巷的夹角根据煤层倾角与伪煤层倾角确定；将伪斜采硐间隔顺序编号，并由单巷掘进头侧开始第一轮间隔开采，后一个采硐开采时，对前一个采硐进行充填，直至单巷巷尾；未开采的伪斜采硐继续由单巷掘进头侧至单巷巷尾间隔顺序编号，并按伪斜采硐的编号顺序开始第二轮间隔开采，后一个伪斜采硐开采时，对前一个伪斜采硐进行充填，依次开采及充填至单巷的单巷巷尾。本发明解决了大倾角煤层采充过程中支护费用过高，煤炭资源损失过于严重的问题。技术研发人员：张栋,王霞,周保精,董阳,左然芳,巩思宇,耿春雷受保护的技术使用者：国家能源投资集团有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18