本發(fā)明涉及煤炭生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種下分層綜采面過上分層煤層的集中煤柱的開采工藝。

背景技術(shù)：

煤層群開采與單一煤層開采相比，面臨著更大的風(fēng)險和開采難度，尤其是近距離煤層下層開采時難度更大。在頂板控制方面，如果遇到上分層煤層留有集中煤柱的情況，下分層綜采面在推進(jìn)過上分層集中煤柱過程中通常會發(fā)生動載礦壓，壓力顯現(xiàn)十分強(qiáng)烈，頂板控制也非常困難，如果措施不當(dāng)，極有可能發(fā)生冒頂或壓架，造成設(shè)備損壞或人員傷亡，給安全生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種下分層綜采面過上分層煤層的集中煤柱的開采工藝，可以安全的通過上分層煤層的集中煤柱區(qū)域。

本發(fā)明技術(shù)方案提供一種下分層綜采面過上分層煤層的集中煤柱的開采工藝，其中待開采煤層包括被開采完畢的上分層煤層和正在開采的下分層煤層；包括如下步驟：S001：在所述下分層煤層的運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道中標(biāo)記出上分層煤層在開采過程中所遺留下的集中煤柱的位置；其中，所述集中煤柱正對所述下分層煤層中的下分層綜采面前進(jìn)的方向為煤柱前側(cè)面，所述集中煤柱背對所述下分層綜采面前進(jìn)的方向為煤柱后側(cè)面；S002：在所述下分層綜采面前進(jìn)到距離煤柱前側(cè)面至第一預(yù)設(shè)距離時，觀測并統(tǒng)計所述下分層綜采工作面的周期來壓，得到所述周期來壓的周期；S003：所述下分層綜采面繼續(xù)前進(jìn)并進(jìn)入所述集中煤柱的下方，同時通過調(diào)節(jié)所述下分層綜采面的回采速度，以調(diào)整在所述周期來壓發(fā)生時，所述下分層綜采面所處的位置；S004：在所述下分層綜采面前進(jìn)到距離所述煤柱后側(cè)面至第二預(yù)設(shè)距離時，提高所述下分層綜采面的回采速度，迅速通過所述集中煤柱的下方，并且所述下分層綜采面通過所述第二預(yù)設(shè)距離的時間小于所述周期來壓的周期。

進(jìn)一步地，還包括如下步驟：在所述下分層綜采面前進(jìn)到距離所述煤柱后側(cè)面至第二預(yù)設(shè)距離時，對所述下分層綜采面進(jìn)行調(diào)斜。

進(jìn)一步地，所述下分層綜采面的調(diào)斜角度在1.5°-2.5°之間。

進(jìn)一步地，還包括如下步驟：在所述下分層綜采面經(jīng)過所述集中煤柱的下方時，提高所述下分層綜采面的采高。

進(jìn)一步地，還包括如下步驟：在所述下分層綜采面經(jīng)過所述集中煤柱的下方的期間內(nèi)，拉動所述下分層綜采面內(nèi)的液壓支架時，保證所述液壓支架的支護(hù)頂端擦著煤層頂板移動，并且依照單架順序依次拉動所述液壓支架。

進(jìn)一步地，還包括如下步驟：在所述下分層綜采面經(jīng)過所述集中煤柱的下方的期間內(nèi)，在所述煤層頂板上留有預(yù)設(shè)厚度的頂煤。

進(jìn)一步地，還包括如下步驟：在所述下分層綜采面進(jìn)入所述集中煤柱的下方之前，提高所述下分層綜采面內(nèi)的液壓支架上的安全閥的卸載壓力。

進(jìn)一步地，還包括如下步驟：對所述集中煤柱下方的所述運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。

進(jìn)一步地，還包括如下步驟：采用具有伸縮頂梁的液壓支架以預(yù)防所述下分層綜采面的架前漏矸冒頂。

進(jìn)一步地，所述煤柱前側(cè)面距所述煤柱后側(cè)面的距離為60m，所述第一預(yù)設(shè)距離為200m，所述第二預(yù)設(shè)距離為5m。

采用上述技術(shù)方案，具有如下有益效果：

通過綜合周期來壓、調(diào)整下分層綜采工作面推進(jìn)速度，在下分層綜采工作面出集中煤柱區(qū)域時，可以避開周期來壓，避免礦壓重疊，避免了冒頂?shù)陌l(fā)生。

通過調(diào)斜下分層綜采工作面，使集中煤柱分段垮落，使得下分層綜采工作面逐漸截割集中煤柱，避免一次截割集中煤柱整體，盡量縮短同一時間的壓力影響范圍。

通過對運(yùn)輸巷道、回風(fēng)巷道及下分層綜采工作面進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，提高了支護(hù)強(qiáng)度，避免了冒頂發(fā)生。

綜上，本發(fā)明提供的下分層綜采面過上分層煤層的集中煤柱的開采工藝，可以安全的通過上分層煤層的集中煤柱區(qū)域，避免了發(fā)生冒頂或壓架，提高了煤炭生產(chǎn)的安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的下分層綜采面過上分層煤層的集中煤柱的開采工藝的步驟示意圖；

圖2為下分層綜采面過上分層煤層的集中煤柱的平面示意圖；

圖3為下分層綜采面過上分層煤層的集中煤柱的剖面示意圖。

附圖標(biāo)記對照表：

1-上分層煤層； 11-運(yùn)輸巷道； 12-回風(fēng)巷道；

13-集中煤柱； 131-煤柱前側(cè)面； 132-煤柱后側(cè)面；

2-下分層煤層； 20-下分層綜采面； 21-運(yùn)輸巷道；

22-回風(fēng)巷道。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖來進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實施方式。其中相同的零部件用相同的附圖標(biāo)記表示。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。

如圖1-3所示，本發(fā)明一實施例提供的下分層綜采面過上分層煤層的集中煤柱的開采工藝，其中待開采煤層包括被開采完畢的上分層煤層1和正在開采的下分層煤層2，包括如下步驟：

S001：在下分層煤層2的運(yùn)輸巷道21和回風(fēng)巷道22中標(biāo)記出上分層煤層1在開采過程中所遺留下的集中煤柱13的準(zhǔn)確位置。

其中，集中煤柱13正對下分層煤層2中的下分層綜采面20前進(jìn)的方向為煤柱前側(cè)面131，集中煤柱13背對下分層綜采面20前進(jìn)的方向為煤柱后側(cè)面132。

S002：在下分層綜采面20前進(jìn)到距離煤柱前側(cè)面131至第一預(yù)設(shè)距離時，觀測并統(tǒng)計下分層綜采工作面20的周期來壓，得到周期來壓的周期或步距。

S003：下分層綜采面20繼續(xù)前進(jìn)并進(jìn)入集中煤柱13的下方，同時通過調(diào)節(jié)下分層綜采面20的回采速度，以調(diào)整在周期來壓發(fā)生時，下分層綜采面20所處的位置。

S004：在下分層綜采面20前進(jìn)到距離煤柱后側(cè)面132至第二預(yù)設(shè)距離時，提高下分層綜采面20的回采速度，迅速通過集中煤柱13的下方，并且下分層綜采面20通過第二預(yù)設(shè)距離的時間小于周期來壓的周期。

上分層煤層1中的運(yùn)輸巷道11和回風(fēng)巷道12布置在上分層煤層1中的上分層綜采面的兩側(cè)。

下分層綜采面20位于上分層煤層1的下方，下分層煤層2中的運(yùn)輸巷道21和回風(fēng)巷道22布置在下分層綜采面20的兩側(cè)。

上分層煤層1在開采中遺留有集中煤柱13，其位于下分層綜采面20的上方，在下分層綜采面20過集中煤柱13下方的區(qū)域時，需要如下控制可以實現(xiàn)安全通過：

通過在距出集中煤柱13第二預(yù)設(shè)距離之前，提前對下分層綜采面20進(jìn)行調(diào)壓，提前第一預(yù)設(shè)距離對下分層綜采面20的周期來壓進(jìn)行觀測統(tǒng)計，得出周期來壓的周期，例如時間和步距等等。

通過調(diào)節(jié)下分層綜采面20的推進(jìn)速度，當(dāng)遇到周期來壓時，必要時停止前進(jìn)，提前調(diào)整周期來壓時的位置，以使得在下分層綜采面20出集中煤柱13期間(也就是下分層綜采面20在回采最后的第二預(yù)設(shè)距離時)，快速通過，其通過時間小于周期來壓的周期，從而避開了周期來壓，避免動載礦壓與周期來壓重疊，在壓力產(chǎn)生的根源上降低了礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)度，有效避免了由于壓力疊加造成工作面強(qiáng)烈礦壓顯現(xiàn)，避免了冒頂?shù)陌l(fā)生。

較佳地，還包括如下步驟：在下分層綜采面20前進(jìn)到距離煤柱后側(cè)面132至第二預(yù)設(shè)距離時，對下分層綜采面20進(jìn)行調(diào)斜。

通過加甩刀，來提前調(diào)斜工作面，或者通過調(diào)整下分層綜采面20內(nèi)的液壓支架的位置，來調(diào)斜下分層綜采面20。

在距出煤柱線第二預(yù)設(shè)距離之前，也即是距離煤柱后側(cè)面132至第二預(yù)設(shè)距離之前，將下分層綜采面20調(diào)斜到規(guī)定的斜度，減少下分層綜采面20在同一時間出集中煤柱13的長度，盡量縮短同一時間的壓力影響范圍。

較佳地，下分層綜采面20的調(diào)斜角度在1.5°-2.5°之間。一般調(diào)斜1.5°～2.5°，按下分層綜采面20的長為240m計算，下分層綜采面20兩頭推進(jìn)度相差6.3～10.5m，則下分層綜采面20同一時間出集中煤柱13的長度大約減小到下分層綜采面20長度的1/2到1/3。

較佳地，還包括如下步驟：在下分層綜采面20經(jīng)過集中煤柱13的下方時，提高下分層綜采面20的采高。

通過調(diào)整采煤機(jī)的前部滾筒的切割高度來調(diào)整采高，以保證在下分層綜采面20壓力增大時，下分層綜采面20中的液壓支架的立柱有足夠的伸縮行程，同時也避免液壓支架下縮太低，而導(dǎo)致采煤機(jī)過不去的問題。

較佳地，還包括如下步驟：在下分層綜采面20經(jīng)過集中煤柱13的下方的期間內(nèi)，拉動下分層綜采面20內(nèi)的液壓支架時，保證液壓支架的支護(hù)頂端擦著煤層頂板移動，并且依照單架順序依次拉動液壓支架。

液壓支架的支護(hù)頂端擦著煤層頂板移動，可以避免煤層頂板下沉，保證正常回采。

拉架時必須采用單架順序拉架，鄰架操作，嚴(yán)禁成組順序或交替移步方式拉架。也即是，每次只能拉動一臺液壓支架，并且要按照液壓支架的順序依次拉動，不能成組拉動，也不能交替拉動，以保證可以對煤層頂板進(jìn)行有效支護(hù)。

較佳地，還包括如下步驟：在下分層綜采面20經(jīng)過集中煤柱13的下方的期間內(nèi)，在煤層頂板上留有預(yù)設(shè)厚度的頂煤。

為了保證工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良，確保煤層頂板和煤層底板的平整度、液壓支架與煤層頂板的接觸效果，在出煤柱期間應(yīng)留設(shè)一定的頂煤，預(yù)設(shè)厚度約為400mm～600mm。

較佳地，還包括如下步驟：在下分層綜采面20進(jìn)入集中煤柱13的下方之前，提高下分層綜采面20內(nèi)的液壓支架上的安全閥的卸載壓力。通過提前對液壓支架更換更大卸載壓力的安全閥，可以提高液壓支架的支撐能力，以提高頂板支護(hù)效果。

較佳地，還包括如下步驟：對集中煤柱13下方的運(yùn)輸巷道21和回風(fēng)巷道22進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。具體通過采取錨索鋼帶網(wǎng)片加強(qiáng)支護(hù)，確保巷道安全。

較佳地，還包括如下步驟采用具有伸縮頂梁的液壓支架以預(yù)防下分層綜采面20架前漏矸冒頂。

較佳地，煤柱前側(cè)面距煤柱后側(cè)面的距離為60m，第一預(yù)設(shè)距離為200m，第二預(yù)設(shè)距離為5m。

也即是集中煤柱的寬度為60m，在距離集中煤柱200m之前就進(jìn)行執(zhí)行步驟S001，在集中煤柱13的下方，距離出集中煤柱5m之前，調(diào)斜下分層綜采面20，然后避開周期來壓，提高下分層綜采面20的回采速度，快速通過集中煤柱13的下方。

近距離煤層下分層綜采面過上覆集中煤柱的技術(shù)是一項綜合性的頂板控制技術(shù)，從調(diào)整來壓步距、調(diào)斜工作面、合理設(shè)備選型、加強(qiáng)支架管理、加強(qiáng)設(shè)備檢修、加強(qiáng)工程質(zhì)量管理等多個方面對頂板進(jìn)行控制，這些技術(shù)易于落實，頂板控制效果顯著，有效保證了過集中煤柱期間的頂板安全。

利用調(diào)壓技術(shù)，避免了動載礦壓與工作面周期來壓形成疊加，在壓力產(chǎn)生的根源上降低了礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)度，有效避免了由于壓力疊加造成工作面強(qiáng)烈礦壓顯現(xiàn)。

采用工作面調(diào)斜技術(shù)，縮短了工作面每刀煤出煤柱的長度，也就是縮短了壓力對工作面的影響范圍，相當(dāng)于減弱了出煤柱動載礦壓對工作面的整體影響，有利于頂板控制。

根據(jù)需要，可以將上述各技術(shù)方案進(jìn)行結(jié)合，以達(dá)到最佳技術(shù)效果。

以上所述的僅是本發(fā)明的原理和較佳的實施例。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明原理的基礎(chǔ)上，還可以做出若干其它變型，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。