[发明专利]急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法

说明书

本发明涉及急倾斜煤层采煤技术领域，是一种急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，按照急倾斜煤层水平分段俯伪斜开采，首先在区段上部水平沿煤层走向布置一条回风顺槽，在区段下部水平沿煤层走向布置一条运输顺槽至采区边界。本发明具有下述优点：1、移架是沿着采煤方向直接移架，提高了工作效率；2、重力通过相邻支架就可传递至工作面底面，支架抗下滑能力和稳定性大于大倾角液压支架；3、斜切顶梁、斜切底座前部均呈与煤层坡度相匹配的斜角状，支架工作面后部不兜矸，利于工作面排矸；4、煤层倾角60°以上俯伪斜切眼35‑45°的煤层，切眼底面倾斜角度较小，维护及设备操作的难度也大大降低，人员安全性得到了更高的保障。

技术领域

本发明涉及急倾斜煤层采煤技术领域，是一种急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法。

背景技术

传统近水平工作面、缓倾斜工作面液压支架、采煤机、刮板输送机的三机配套成长壁式开采工作面，支架布置方式为支架顶梁支撑顶板，支架底座支撑底板，支架平行于运输顺槽沿工作面布置，切眼与运输顺槽的夹角为90度或近90度，支架底座推移杆与刮板输送机铰接，刮板输送机底面与支架底座均落在底板上，采煤机底面座在刮板上表面采支架推进方向前部的煤，支架靠与刮板输送机铰接的油缸拉动前移。液压支架、采煤机、刮板输送机组成的三机沿煤层倾向布置沿煤层走向推进，采煤机沿煤层走向开采支架前部煤壁的煤，这种传统的三机布置方式目前也逐步在急倾斜煤层中得到应用，在急倾斜煤层中开采空间狭小，因为煤层倾角较大作业空间倾斜角度大，设备倒滑危险性大，三机沿工作面的下滑力增大，煤块矸石飞溅等潜在威胁大，操作和维护难度增大，人员操作困难。同时，其煤层构造复杂、褶曲、断层兼而有之，作业环境恶劣、生产安全隐患多、综采难度大、对机械设备适应性要求特别高，煤层倾角逐渐增大到一定角度后这种方法很难使用。目前在煤层倾角大于70度的工作面这种三机布置方式很难应用。在大倾角煤层中使用传统的三机配套长壁式开采方法一直在研究、解决、克服工作面角度较大时的支架防倒、防滑与采煤机、刮板输送机在大倾角煤层中的防滑及使用问题，在大倾角煤层特别是角度逐渐逼近90度的煤层，传统的三机配套长壁式开采方法一直没有很好的解决方案。采用传统的方法和工艺进行急倾斜煤层的开采已经是无法逾越的难题，还没有有效的解决方法。部分煤矿也尝试将工作面伪斜一定的角度减少三机的下滑力使该种三机布置形式能在60度以上的急倾斜煤层中更好的应用，但是将工作面伪斜布置后刮板输送机、采煤机增加了向工作面煤壁的倾覆力，使采煤机、刮板输送机无法在伪斜工作面很好应用。因此目前并没有一种三机配置方案能很好的应用在急倾斜煤层中。实践证明，急倾斜煤层开采的关键在于设备的适应性和配套性，由于急倾斜煤层开采工作面对煤矿机械设备的适应性要求高、难度大，多数矿区急倾斜煤层的开采发展缓慢，采出率低，资源浪费严重。

在急倾斜煤层开采中,对于煤层厚度小于8米，煤层倾角大于45度的急倾斜煤层开采曾采用柔性掩护支架开采法、小阶段煤层液压支架开采工艺，但因为均存在种种缺陷已不适合该种煤层的使用。该种煤层一直没有与之配套可靠实用的支护设备、开采设备可供使用，目前遇到该种煤层不得不放弃开采。

柔性掩护支架开采法的布置方式为在急倾斜煤层中上部设置与水平面平行的回风顺槽，距回风顺槽一定距离的下部设置一条与水平面平行的运输顺槽，上下巷道之间贯通俯伪斜切眼，俯伪斜切眼与水平面夹角为20°至40°左右。柔性掩护支架向下推进过程中下部掩护支架逐渐窜入运输顺槽，窜入运输顺槽的支架需不断运输到上部回风顺槽进行支架补充，劳动强度大。此外，该型支架适应煤层厚度范围小，煤层变厚会丢煤，煤层变薄就无法使用，不同的煤层变化需要配置不同长度的柔性掩护支架，存在使用不便、机械开采效率低、劳动强度大、产量低、支架不稳定和安全性差等诸多的问题，目前该采煤工艺及匹配的支护设备因劳动强度大，产量低已较少在煤矿中使用。