專利名稱：一種房式采煤法遺留的不規(guī)則呆滯煤柱回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種房式采煤法遺留的不規(guī)則呆滯煤柱回收方法，尤其適用于頂板較 穩(wěn)定、礦山壓力較小、煤層傾角在10°以下、底板較平整，煤質(zhì)堅(jiān)硬穩(wěn)定、頂板無(wú)淋水、且不 易自然發(fā)火的低瓦斯淺埋煤層。
背景技術(shù)：
柱式體系采煤法的實(shí)質(zhì)是在煤層內(nèi)開掘一系列寬為5 8m的煤房，煤房間用聯(lián)絡(luò) 巷相連，形成近似于長(zhǎng)條形或塊狀的不規(guī)則煤柱，不規(guī)則煤柱寬度由數(shù)米至二十多米不等。 采煤在煤房中進(jìn)行。不規(guī)則煤柱可根據(jù)條件留下不采，或在煤房采完后，再將不規(guī)則煤柱按 要求盡可能采出。留下不規(guī)則煤柱不采的方式稱為房式采煤法，既采煤房又采不規(guī)則煤柱 的方法稱為房柱式采煤法。內(nèi)蒙古地區(qū)很多煤炭生產(chǎn)基地多利用房式開采體系，只采煤房，不采不規(guī)則煤柱。 利用不規(guī)則煤柱支撐頂板，煤房不采用任何人工支護(hù)。約66 70億t煤炭資源棄于井下， 形成呆滯煤量。呆滯煤量在井下長(zhǎng)期氧化的過(guò)程中易于自燃，并造成環(huán)境污染，同時(shí)給國(guó)家 寶貴資源造成極大浪費(fèi)。前些年由于煤炭經(jīng)濟(jì)不景氣，如果要回收不規(guī)則煤柱，則要購(gòu)買支 架及其它設(shè)備來(lái)支護(hù)頂板，這就加大了成本，甚至入不敷出。因此，很多煤炭生產(chǎn)基地多利 用房式開采體系，只采煤房，不采不規(guī)則煤柱，資源回收率僅占36% 40%，形成大量呆滯 煤量。因此不規(guī)則煤柱的回收是目前急需解決的問(wèn)題。房柱式開采體系的不規(guī)則煤柱回收技術(shù)是涉及到礦山壓力與巖層控制、采煤方 法、通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)缺姸嘞嚓P(guān)學(xué)科的復(fù)雜系統(tǒng)工程。在連續(xù)采煤機(jī)、液壓支架及成套錨桿支護(hù) 設(shè)備的配合下，已局部取得規(guī)則不規(guī)則煤柱回收的成功，但在不規(guī)則煤柱回收過(guò)程中，基本 都采用單一區(qū)段回收方式。即在不規(guī)則煤柱回收之前對(duì)采區(qū)劃分為若干區(qū)段，回收順序是 先采完一個(gè)區(qū)段的煤房接著回收這個(gè)區(qū)段的不規(guī)則煤柱。這樣就會(huì)把此區(qū)段的礦山壓力卸 掉，再采相鄰的區(qū)段，這樣受已采區(qū)段礦山壓力的作用就會(huì)小的多。而對(duì)于全敞開式(回采 完全部的煤房再回收不規(guī)則煤柱)的不規(guī)則煤柱回收的工程實(shí)踐研究很少，尤其針對(duì)房式 采煤法遺留下來(lái)的不規(guī)則煤柱的回收，在這方面的實(shí)踐和理論研究極少。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是針對(duì)已有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種提高煤炭資源回 收率的房式采煤法遺留的不規(guī)則呆滯煤柱回收方法。技術(shù)方案本發(fā)明的房式采煤法遺留的不規(guī)則呆滯煤柱回收方法，步驟如下a、分區(qū)域進(jìn)行回收，從靠近采空區(qū)一側(cè)的不規(guī)則煤柱開始，三排不規(guī)則煤柱為一 個(gè)布置單元，在三排不規(guī)則煤柱之間設(shè)置風(fēng)簾，使三排不規(guī)則煤柱形成房式進(jìn)風(fēng)通道和回 風(fēng)通道；b、對(duì)預(yù)開采范圍內(nèi)頂板裸露面積超過(guò)約20m2的區(qū)域，采用錨桿或錨索進(jìn)行加強(qiáng)支 護(hù)；
C、從進(jìn)風(fēng)通道兩側(cè)的不規(guī)則煤柱開始，每?jī)膳挪灰?guī)則煤柱為一個(gè)回采單元，依次 進(jìn)行回采，每一回采單元內(nèi)由始端向運(yùn)輸大巷方向進(jìn)行回采；d、在回采單元的房式進(jìn)風(fēng)通道始端的左右兩個(gè)不規(guī)則煤柱的開采起始位置布設(shè) 滯后支護(hù)履帶行走式液壓支架和連續(xù)采煤機(jī)，并在始端左右兩個(gè)不規(guī)則煤柱后部2 3個(gè) 待采煤柱的側(cè)面設(shè)置多個(gè)超前支護(hù)履帶行走式液壓支架；e、用連續(xù)采煤機(jī)對(duì)始端的左右兩個(gè)不規(guī)則煤柱交替實(shí)施雙翼斜切式進(jìn)刀，邊采邊 后退，連續(xù)采煤機(jī)對(duì)左右兩個(gè)煤柱各進(jìn)完一刀后，其后部的滯后支護(hù)履帶行走式液壓支架 及時(shí)前移一個(gè)步距進(jìn)行支護(hù)； f、回收完始端的左右兩個(gè)不規(guī)則煤柱后，將超前支護(hù)履帶行走式液壓支架前移， 履帶行走式液壓支架和連續(xù)采煤機(jī)隨之前移，重復(fù)步驟e，進(jìn)行下一左右煤柱的回采，直至 完成一個(gè)回采單元；g、重復(fù)上述所有步驟，直至完成所有遺留的不規(guī)則煤柱的回收。有益效果本發(fā)明利用履帶行走式液壓支架和不規(guī)則煤柱支撐頂板。在履帶行走 式液壓支架支撐下，連續(xù)采煤機(jī)在煤房?jī)?nèi)對(duì)兩不規(guī)則煤柱進(jìn)行左右后退式回采，使開采范 圍內(nèi)頂板處于極限跨度之內(nèi)，對(duì)不規(guī)則煤柱回收較為安全可靠。采用履帶行走式液壓支架 超前支護(hù)并輔以采后行走式支架緊跟支護(hù)相結(jié)合的支護(hù)方式，對(duì)頂板控制較為有利，結(jié)合 采前的錨桿支護(hù)，保證了回采空間的安全，是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。對(duì)于煤質(zhì)堅(jiān)硬穩(wěn)定的煤 層有很好的適應(yīng)能力，尤其適用于礦山壓力小、頂?shù)装遢^穩(wěn)定且不易自然發(fā)火的的低瓦斯 煤層?？稍诟咝О踩a(chǎn)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)呆滯煤炭資源的回收，提高煤炭資源的回收率。通過(guò) 連續(xù)采煤機(jī)、蟹爪式裝煤機(jī)、履帶行走式液壓支架和無(wú)軌膠輪車進(jìn)行不規(guī)則煤柱回收，其方 法簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，工藝靈活，機(jī)械化程度高，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，搬遷快，生產(chǎn)組織方便；回采 工作面效率高，生產(chǎn)能力相對(duì)較高。


圖1是本發(fā)明的不規(guī)則呆滯不規(guī)則煤柱回收方法實(shí)施位置圖；圖2是本發(fā)明的不規(guī)則呆滯不規(guī)則煤柱回收方法初始實(shí)施位置圖；圖3是本發(fā)明的不規(guī)則呆滯不規(guī)則煤柱回收方法截割一刀后的實(shí)施位置圖；圖4是本發(fā)明的不規(guī)則呆滯不規(guī)則煤柱回收方法始端兩個(gè)煤柱回后的實(shí)施位置 圖。圖中1_不規(guī)則煤柱；2-滯后支護(hù)履帶行走式液壓支架；3-連續(xù)采煤機(jī)；4-風(fēng)簾； 5-采空區(qū)；6-超前支護(hù)履帶行走式液壓支架；7-進(jìn)刀順序；8-殘留不規(guī)則煤柱。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的描述1、首先對(duì)部分煤房及聯(lián)絡(luò)巷，即回采時(shí)靠近采空區(qū)5 —側(cè)的煤房與聯(lián)絡(luò)巷， 如圖1中主回采煤房左側(cè)部分采用錨桿支護(hù)；錨桿規(guī)格為Φ18Χ2000πιπι，錨桿規(guī)格為 Φ 18 X 2000mm，支護(hù)密度(間排距)不小于為1200mmX 1200mm，每排錨桿數(shù)目根據(jù)煤房和聯(lián) 絡(luò)巷的實(shí)際寬度進(jìn)行調(diào)整；對(duì)局部裸露面積較大(長(zhǎng)度或?qū)挾却笥?m)的交叉口，采用錨索 進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，錨索為7股Φ5πιπι的高強(qiáng)度鋼絞線，托盤采用12#槽鋼加工，長(zhǎng)度250mm，墊板為8mm鋼板，規(guī)格50 X 50mm,錨索的間排距為2500mmX 2500mm ；錨索用三塊樹脂錨固劑錨 固(一塊CK2335藥卷在前，兩塊中速K2350藥卷在后)，錨索錨入煤層頂板穩(wěn)定巖層不少于 2000mm ；2、分區(qū)域進(jìn)行回收，從靠近采空區(qū)5—側(cè)的遺留煤柱開始，三排不規(guī)則煤柱1為一 個(gè)布置單元，在三排煤柱1之間設(shè)置風(fēng)簾4，使三排不規(guī)則煤柱1形成房式進(jìn)風(fēng)通道A和回 風(fēng)通道B ；通風(fēng)充分利用原有煤房，不再另掘進(jìn)、回風(fēng)巷道，為防止串風(fēng)，在煤房間設(shè)置移動(dòng) 風(fēng)簾4，風(fēng)簾4采用活動(dòng)的難燃、抗靜電的塑料紡織布，釘掛在不規(guī)則煤柱1和頂板上，使人 員和設(shè)備能夠通過(guò)；新鮮風(fēng)流從進(jìn)風(fēng)通道A進(jìn)入用風(fēng)地點(diǎn)，通過(guò)回風(fēng)通道B，如圖1 圖4所 示；在通風(fēng)比較嚴(yán)格的地方用沙袋和磚來(lái)構(gòu)筑設(shè)置密閉；3、對(duì)預(yù)開采范圍內(nèi)頂板裸露面積超過(guò)約20m2的區(qū)域，采用錨桿或錨索進(jìn)行加強(qiáng)支 護(hù)，當(dāng)不規(guī)則遺留煤柱1妨礙連續(xù)采煤機(jī)的進(jìn)刀和無(wú)軌膠輪車的進(jìn)出時(shí)，在布置設(shè)備時(shí)，采 用連續(xù)采煤機(jī)3直接對(duì)靠回采空間內(nèi)部的一側(cè)的不規(guī)則煤柱5進(jìn)行局部回采，直至其滿足 煤房進(jìn)出設(shè)備的寬度要求。及時(shí)采用錨桿對(duì)剛采出后的新裸露頂板進(jìn)行支護(hù)，錨桿規(guī)格為 Φ 16X 1800mm，間排距為(800 1000)mmX (800 1000)mm ；4、從進(jìn)風(fēng)通道A兩側(cè)的煤柱開始，每?jī)膳琶褐鶠橐粋€(gè)回采單元，依次進(jìn)行回采，每 一回采單元內(nèi)由始端向運(yùn)輸大巷C方向逐行進(jìn)行回采；5、在回采單元的房式進(jìn)風(fēng)通道A始端的左右兩個(gè)煤柱的開采起始位置布設(shè)三架 滯后支護(hù)履帶行走式液壓支架2和連續(xù)采煤機(jī)3，并在始端左右兩個(gè)煤柱后部2 3個(gè)待采 煤柱的側(cè)面設(shè)置5架超前支護(hù)履帶行走式液壓支架6，5架超前支護(hù)履帶行走式液壓支架6 主要用于超前支護(hù)和滯后支護(hù)。超前支護(hù)支架是為了保護(hù)不規(guī)則煤柱1和煤房頂板的完整 性，同時(shí)也為構(gòu)造出一個(gè)安全的回撤通道，必要時(shí)可保障人員與設(shè)備的安全回撤；三架滯后 支護(hù)履帶行走式液壓支架2是為了保護(hù)回采空間頂板的完整性，保證連續(xù)采煤機(jī)3等回采 設(shè)備及回采作業(yè)人員的安全。6、連續(xù)采煤機(jī)3與滯后支護(hù)履帶行走式液壓支架2配合，采用進(jìn)刀不留煤皮雙翼 后退式回收方法，對(duì)始端的左右兩個(gè)不規(guī)則煤柱1實(shí)施雙翼斜切式進(jìn)刀，進(jìn)刀順序7按圖 1、2、3中所示①、②、③、④、⑤、⑥位置左右交替進(jìn)行；連續(xù)采煤機(jī)3先從右翼回采進(jìn)刀，左 右交替45 60°斜切進(jìn)刀，回收煤房左右兩側(cè)遺留不規(guī)則煤柱1 ；斜切進(jìn)刀深度為不超過(guò) 13m，邊采邊后退，三架滯后支護(hù)履帶行走式液壓支架2中，其中一架比另兩架稍微滯后，連 續(xù)采煤機(jī)3斜截不規(guī)則煤柱至殘留不規(guī)則煤柱8后，即對(duì)左右兩個(gè)不規(guī)則煤柱1各進(jìn)完一 刀后，其后部的三架滯后支護(hù)履帶行走式液壓支架2及時(shí)前移一個(gè)步距，及時(shí)支護(hù)連續(xù)采 煤機(jī)3后方的懸空頂板，采空區(qū)5側(cè)支架向前推進(jìn)約相當(dāng)其截割寬度的距離，然后重新升架 支護(hù)頂板，當(dāng)始端左右兩側(cè)不規(guī)則煤柱1都采完后，將5架超前支護(hù)履帶行走式液壓支架6 及時(shí)進(jìn)行前移，同時(shí)將交將3架滯后支護(hù)履帶行走式液壓支架2移到下一個(gè)不規(guī)則煤柱的 開始回采位置，準(zhǔn)備下一個(gè)不規(guī)則煤柱的回采，如圖4所示。7、重復(fù)步驟6，進(jìn)行下一左右煤柱的回采，直至完成一個(gè)回采單元，即完成左右兩排不規(guī)則煤柱1的回采；8、重復(fù)上述所有步驟，完成煤房?jī)?nèi)所有不規(guī)則煤柱1的回采?；夭蛇^(guò)程中通過(guò)連續(xù)采煤機(jī)3落煤，蟹爪式裝煤機(jī)將連續(xù)采煤機(jī)3采下的原煤循環(huán)裝入輕型無(wú)軌膠輪車中，無(wú) 軌膠輪車將原煤運(yùn)出。
權(quán)利要求
一種房式采煤法遺留的不規(guī)則呆滯煤柱回收方法，其特征在于a、分區(qū)域進(jìn)行回收，從靠近采空區(qū)(5)一側(cè)的遺留煤柱開始，三排不規(guī)則煤柱(1)為一個(gè)布置單元，在三排不規(guī)則煤柱(1)之間設(shè)置風(fēng)簾(4)，使三排不規(guī)則煤柱(1)形成房式進(jìn)風(fēng)通道(A)和回風(fēng)通道(B)；b、對(duì)預(yù)開采范圍內(nèi)頂板裸露面積超過(guò)約20m2的區(qū)域，采用錨桿或錨索進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)；c、從進(jìn)風(fēng)通道(A)兩側(cè)的煤柱開始，每?jī)膳挪灰?guī)則煤柱(1)為一個(gè)回采單元，依次進(jìn)行回采，每一回采單元內(nèi)由始端向運(yùn)輸大巷(C)方向進(jìn)行回采；d、在回采單元的房式進(jìn)風(fēng)通道(A)始端的左右兩個(gè)煤柱的開采起始位置布設(shè)滯后支護(hù)履帶行走式液壓支架(2)和連續(xù)采煤機(jī)(3)，并在始端左右兩個(gè)不規(guī)則煤柱(1)后部2～3個(gè)待采煤柱的側(cè)面設(shè)置多個(gè)超前支護(hù)履帶行走式液壓支架(6)；e、用連續(xù)采煤機(jī)(3)對(duì)始端的左右兩個(gè)不規(guī)則煤柱交替實(shí)施雙翼斜切式進(jìn)刀，邊采邊后退，連續(xù)采煤機(jī)(3)對(duì)左右兩個(gè)不規(guī)則煤柱(1)各進(jìn)完一刀后，其后部的滯后支護(hù)履帶行走式液壓支架(2)及時(shí)前移一個(gè)步距進(jìn)行支護(hù)；f、回收完始端的左右兩個(gè)不規(guī)則煤柱(1)后，將超前支護(hù)履帶行走式液壓支架(6)前移，滯后支護(hù)履帶行走式液壓支架(2)和連續(xù)采煤機(jī)(3)隨之前移，重復(fù)步驟e，進(jìn)行下一左右煤柱的回采，直至完成一個(gè)回采單元；g、重復(fù)上述所有步驟，直至完成所有遺留的不規(guī)則煤柱(1)的回收。
全文摘要
一種房式采煤法遺留的不規(guī)則呆滯不規(guī)則煤柱回收方法，在回采空間架設(shè)履帶行走式液壓支架，利用不規(guī)則煤柱和液壓支架共同支撐回采空間上方的頂板，采用完全頂板冒落法管理頂板。分區(qū)域進(jìn)行回收，每三排煤柱為一個(gè)布置單元，在三排煤柱與煤柱之間設(shè)置風(fēng)簾，形成進(jìn)風(fēng)通道和回風(fēng)通道；從采空區(qū)側(cè)的兩排規(guī)則煤柱開始，每?jī)膳乓?guī)則煤柱為一個(gè)回采單元，采用連續(xù)采煤機(jī)、蟹爪式裝煤機(jī)、履帶行走式液壓支架和無(wú)軌膠輪車進(jìn)行不規(guī)則煤柱回收，實(shí)現(xiàn)房式采煤法遺留下的不規(guī)則呆滯不規(guī)則煤柱的回收，提高煤炭資源回收率。系統(tǒng)簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，工藝靈活，機(jī)械化程度高，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，搬遷快，生產(chǎn)組織方便，回采工作面效率高，生產(chǎn)能力相對(duì)較高。
文檔編號(hào)E21D23/00GK101839134SQ20101016114
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者張東升, 馬立強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)