[发明专利]急倾斜中厚煤层台阶式无煤柱采煤法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤方法，尤其是采用托形支架的急倾斜中厚煤层台阶无煤柱采煤法。 

背景技术

当前全国急倾斜正规的采煤方法虽然不少，但都有适用条件。经常采用的急倾斜采煤法有伪倾斜柔性掩护支架采煤法、水平分层放顶煤采煤法、急倾斜薄煤层综合机械化采煤一次采全高采煤法等。但对于煤层厚度在5-10m，倾角在70°以上的急倾斜煤层，上述采煤方法都不适应，采煤工作面布置相当困难。 

对于厚度在3m以下，倾角在55°以下的急倾斜煤层采用综合机械化一次采全高采煤法，并获得了很好的成效，但对于厚度5-10m的倾角在55°以上的煤层此方法也是不适应。主要是因为即使是工作面布置成伪斜，但由于煤层厚度相对于一次采全高来说厚度是比较大的，需要使用的液压支架的吨位比较大，所以就容易溜架。对于3-5m的急倾斜煤层最常采用的采煤方法是伪倾斜柔性掩护支架采煤法。该方法将工作面倾角变缓，工作面较长，从而具有了缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法巷道布置和生产系统特点。利用掩护支架这个整体刚性框架把工作面空间与采空区隔开，防矸石窜人，大大简化了复杂的顶板管理工作，为安全生产创造了条件。但该方法存在着不可避免的局限性，回采工作面安装、撤出和辅助运输需要专门的巷道，这些巷道的施工增加了不必要的工作量，影响了回采进度，而且工作面很难实现机械化采煤，进而使得工作面单产较低。水平分层放顶煤采煤法虽然实现了机械化采煤，减小了工人的劳动强度，提高了煤炭回采率，提高采出率，但适应的急倾斜煤层的厚度在10m以上，只有这样该方法才能布置完整稳定的采煤系统。对于厚度在5-10m的急倾斜中厚煤层，由于厚度相对水平分层采煤法来说厚度较小，工作面两侧布置完运输巷道和回风巷道后，工作面只有几米的大小，就无法再按装采煤机等机械，所以该方法难以布置工作面。 

发明内容

本发明的目的就是要提供一种急倾斜中厚煤层台阶式无煤柱采煤法，本采煤方法解决了急倾斜中厚煤层倾角大按传统采煤方法工作面布置困难及复杂的问题，解决了急倾斜中厚煤层实现机械化采煤的困难，同时不需要在每个工作面内都掘进区段巷道，减少巷道的掘进量，提高工作面布置速度和改善工作面接替关系；简化了通风及运输系统，减少巷道支护费用。 

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种急倾斜中厚煤层台阶式无煤柱采煤法，其特征在于：包括以下步骤：

A、沿煤层走向方向，在煤层的上部开采边界掘进回采巷道；

B、在整条回采巷道的上方架设柔性掩护支架，在柔性掩护支架下方支护单体支柱；

C、在回采巷道的初采端柔性掩护支架下方开采部分形成台阶工作面，并使掩护支架在台阶工作面上对应下落，然后在柔性掩护支架的下方设有托形支架，托形支架将其对应部分的柔性掩护支架承托成伪斜状；沿开采方向，台阶的前方为回风巷道，后方为运输进风巷道；随着开采的进行，托形支架平台两边空间作为通风通道，台阶工作面以及托形支架向着开采面的前方移动，推进过程中，其前上方的回风巷道内的柔性掩护支架通过托形支架过渡到台阶工作面后方的运输巷道，被支护并兼做下一台阶工作面巷道；

D、一直开采到回风巷道的另一端；

E、上一台阶工作面开采完之后，将维护好的运输巷道转变成回风巷，在初采端重新开掘形成台阶工作面，重复步骤C的开采；

F、重复E直至下部开采边界。

进一步的，所述的托形支架包括对柔性掩护支架的托形的、由前梁和倾斜梁组成的顶梁，所述倾斜梁的顶端铰接在固定在前梁的末端，且沿开采方向由前向后逐渐向下倾斜，倾斜梁的末端固定有设于台阶上的工作台，工作台的台面上设有用于支撑顶梁的前柱。 

进一步的，所述工作台伸出台阶面一部分，工作台的伸出端下方设有支撑后柱，后柱的下方设有支撑板。 

进一步的，前梁与倾斜梁之间、倾斜梁与工作台之间为铰接连接。 

进一步的，还包括有牵拉托形支架的动力装置。 

进一步的，托形支架的前进速度与掘进速度相同。 

本发明的有益效果表现在： 

本发明首先开采一个巷道，通过柔性支架进行支护，并在开采端初始端开采一个台阶工作面，在台阶工作面上设置托形支架，通过托形支架将柔性掩护支架承托成伪斜状，然后再从一端到另一端进行开采，开采过程中，台阶工作面向后移动，并使之托形支架同步移动，一层一层往复无间隔连续化开采。