[发明专利]一种大倾角厚煤层组合式放顶煤开采方法

说明书

本发明公开了一种大倾角厚煤层组合式放顶煤开采方法，包括：沿大倾角厚煤层工作面布设若干个液压支架，液压支架底座后端连接后刮板输送机；在后刮板输送机上部按照设定间距架设螺旋钻机；螺旋钻机钻杆伸入采空区，工作面采煤机割煤，液压支架前移；根据大倾角厚煤层工作面倾斜方向顶煤介态转化界面位置，分区域放煤，将支架后端顶煤回收，再经后刮板输送机将煤运出；循环完成后，螺旋钻机随着工作面不断前移；连续开采，将煤炭运出。本发明利用安装在液压支架后端螺旋钻机的伸长钻杆将顶煤回收，有利于顶板管理，可以提高大倾角厚煤层支架稳定性和煤炭回采率。设备稳定性好、煤炭回采率高、安全性高。

技术领域

本发明属于大倾角厚煤层开采技术领域，涉及一种大倾角厚煤层组合式放顶煤开采方法。

背景技术

大倾角煤层一般是指倾角为35°～55°的煤层，储量约占我国煤炭总量的15％～20％，为业界公认的难采煤层。大倾角厚煤层可采用综合机械化放顶煤技术进行开采。而大倾角煤层开采不同于其他煤层开采，由于垮落顶板(煤)向采空区下部区域滑移的特点，常用的放顶煤开采技术在大倾角厚煤层实际应用中，顶煤通过支架回收后造成工作面上部支架顶煤镂空，支架所受载荷变小，支架倾倒下滑及架间挤、咬现象加剧，造成“支架-围岩”稳定性控制难度增大，易造成安全事故；顶煤通过放煤口放出时，可能存在大块煤堵口问题，影响生产效率；传统放顶煤通过放煤口放煤过程中存在作业环境差、安全事故高的问题，严重限制了大倾角厚煤层的开采。

目前，大倾角厚煤层放顶煤开采主要从设备选型和放煤工艺两方面来实现安全、高效开采，但效果并不明显，在实际生产过程中依然存在着设备稳定性差、顶板管理难度大、煤炭回采率低等问题。

发明内容

本发明的目的是克服目前大倾角厚煤层综放开采过程中支架稳定性差和煤炭回采率低的问题，提供一种设备稳定性好、煤炭回采率高、安全性高的大倾角厚煤层组合式放顶煤开采方法，实现大倾角厚煤层安全高效综放开采。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

一种大倾角厚煤层组合式放顶煤开采方法，包括：

步骤1，沿大倾角厚煤层工作面布设若干个液压支架，液压支架底座后端连接后刮板输送机；

步骤2，在后刮板输送机上部按照设定间距架设螺旋钻机；

步骤3，螺旋钻机钻杆伸入采空区，工作面采煤机割煤，液压支架前移；

步骤4，根据大倾角厚煤层工作面倾斜方向顶煤介态转化界面位置，分区域放煤，将支架后端顶煤回收，再经后刮板输送机将煤运出；

步骤5，一个循环完成后，螺旋钻机随着工作面不断前移；

步骤6，重复步骤1-5，连续开采，直至开采区开采完毕。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：

优选的，步骤1中，后刮板输送机铺设在采空区底板上，通过液压千斤顶连接在液压支架底座后端，后刮板输送机与液压支架形成整体移动形式。

优选的，步骤2中，螺旋钻机按照每隔3-5架液压支架的距离，架设在后刮板输送机上，螺旋钻机设备与后刮板输送机形成整体，随后刮板输送机前移。

优选的，进一步在液压支架尾梁后方3～5米距离的钻杆上安装钻杆保护箱体。

优选的，步骤4中，顶煤介态转化界面位置，即工作面顶煤由连续介质状态转变为非连续介质状态界面位置，确定顶煤介态转化界面位置距工作面煤壁的距离。

优选的，步骤4中，分区域回收支架后方冒落顶煤，即螺旋钻机回收支架后方冒落顶煤时应中上部少回收，中部足量回收，下部尽可能回收，圆弧段禁止回收。