[发明专利]大倾角煤层炮采面无煤柱开采技术

说明书

技术领域

本发明涉及到一种煤炭开采技术，尤其是一种在大倾角煤层进行无煤柱开采过程的采煤工作面支护布设方式。

背景技术

随着矿井生产能力的提高，开采强度的增大，资源的紧张程度越来越显现出来。通过无煤柱开采能实现挖潜现有的煤炭资源，提高矿井的资源回收率，延长矿井的服务年限。

无煤柱护巷的特点及适用性：在巷道一侧或两侧不留护巷煤柱而依靠支护维护的巷道称无煤柱巷道.有利于安全生产,提高了效益和资源回收率，无煤柱护巷方法布置巷道现采用沿空留巷沿空掘巷两种方法混合使用进行。无煤柱开采技术，即在上一区段运输巷下侧预置一条充填带，下一区段材料巷掘进时，沿充填带掘进，不再预留煤柱，用充填带把上下两个工作面间留设煤柱置换出来。

无煤柱护巷的原理：无煤柱护巷一般是在采煤工作面使用，为了提高资源回收率，在采煤工作面开采时就不留煤柱，也就是说一个工作面采完后，它的一条巷道可以继续为下一个工作面继续使用，比如上一个工作面的回风巷可以作为下一个工作面的进风巷，这样的话就不用再两个工作面之间留设煤柱了。

大倾角薄煤层是开采高度在0.8米以下，倾角在25°～45°的煤层，此煤层采开采难度大，产量低，煤质优。随着综合机械化采煤技术的发展，开采强度的增大，资源的紧张程度越来越显现出来，采掘的接替关系也出现失调，为了缓解接续关系及提高资源回收率，有必要提出大倾角煤层非沿空护巷炮采技术研究。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了大倾角煤层炮采面无煤柱开采技术，包括采空区直接顶的处理，采煤工作面顶板控制，及采煤工作面下出口布置，具体为：

（1）.采空区2直接顶处理方法为，让采空区直接顶岩层按设定步骤垮落，以保持采煤工作面最小悬顶面积，使顶板垮落后破碎岩石体积膨胀而充填采空区，并在采煤工作面处进行顶板控制。

（2）.所述的采煤工作面顶板控制方式采用靠近煤壁的基本点柱1与基本点柱后方的分段密集支柱8联合进行，在顶板控制的同时并阻挡该范围内垮落的矸石下滑。

所述的基本点柱1均匀分布在煤壁后方及分段密集支柱之间。

所述的分段密集支柱8由单体支柱一字排列组成的支柱排，支柱排与巷道平行，分段密集支柱对煤壁后方1.5～4.5m范围内的采空区进行顶板控制。

所述的基本点柱与分段密集支柱的迎山角均为3°～5°。

（3）.采煤工作面下出口布置方法为，在采煤工作面下端头的煤层中开设宽度1.8～2.2m的缺口6；缺口走向向采空区倾斜，与巷道10呈40°～50°夹角；缺口煤壁侧布设基本点柱1，缺口另一侧布设挡煤密集支柱5；缺口中部顺缺口走向布设基本点柱将缺口分为溜煤侧与行人通道侧，靠煤壁侧为行人通道，在距煤壁25m范围内的巷道内设置加强支护3,加强支护设置在巷道上帮，采用液压支柱进行支护形成加强支护。

在距煤壁25m范围内的采空区内设置木垛4进行支护，木垛设置在距巷道1m处的采空区内。

（4）.在待开采区的巷道上帮设置超前支护7。

如上述的大倾角煤层炮采面无煤柱开采技术，更进一步说明为，采空区直接顶处理方法为：在煤壁5.5m以外的采空区内，让直接顶岩层直接垮落，以保持采煤工作面最小悬顶面积，使顶板垮落后破碎岩石体积膨胀而充填采空区2，并获得平衡，使巷道10形成悬臂梁结构，巷道在人工支护与岩体自然支承的作用下稳固。

如上述的大倾角煤层炮采面无煤柱开采技术，更进一步说明为，所述的基本点柱1为单体液压支柱，分布在煤壁后方2.5m范围内及分段密集支柱之间，基本点柱排距为1.0m，柱距为0.8m。

如上述的大倾角煤层炮采面无煤柱开采技术，更进一步说明为，所述的分段密集支柱8最前端距煤壁1.5～2.5m；相邻的分段密集支柱的垂直间距2.1m，走向夹角为5⁰～11⁰，上一分段密集支柱尾部与下一分段密集支柱最前端垂直交叉长度为1.05m。

如上述的大倾角煤层炮采面无煤柱开采技术，更进一步说明为，缺口6内的基本点柱其柱距0.8m；巷道内的加强支护3其柱距为0.8m；待开采区的巷道内设置的超前支护7为液压支柱，其柱距为0.8m。

如上述的大倾角煤层炮采面无煤柱开采技术，更进一步说明为，缺口6内的行人通道宽1.0m，溜煤侧宽0.9m，缺口的上帮设置排柴进行背实。

如上述的大倾角煤层炮采面无煤柱开采技术，更进一步说明为，采煤工作面顶板控制控顶距4.5～5.5m，放顶步距1.0m，炮道宽0.5m。