專利名稱：一種間歇式采煤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采煤方法，特別是涉及一種間歇式采煤方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的采煤方法大概分為兩種，一種是房柱式采煤方法，即在開采的時(shí)候不將巷道內(nèi)的煤采完，一般是開采50%的煤然后留下50%的煤做為煤柱用以對煤層上部頂板的支撐，這種方法的回采率低，最高只能達(dá)到50% ;另外一種是綜合機(jī)械化(簡稱綜采)采煤方法，采用綜采的采煤方法需要購置大量的液壓支架，由于這種液壓支架的價(jià)格昂貴，使得煤層開采的成本加大，且綜采采煤方法在開采煤層時(shí)的投入設(shè)備較大，若對于中小型煤礦的開采，投入昂貴的開采設(shè)備極不劃算，且綜采采煤方法在應(yīng)對不規(guī)則的開采工作面時(shí)有很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種間歇式采煤方法。使用本發(fā)明所述的煤層間歇式開采方法可大幅度提高煤層開采的回采率，同時(shí)確保安全生產(chǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種間歇式采煤方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟一、開采前的準(zhǔn)備工作:101、在采區(qū)的一側(cè)開掘主運(yùn)大巷和回風(fēng)大巷，所述主運(yùn)大巷和回風(fēng)大巷均與采區(qū)的延伸方向相垂直；102、在所述采區(qū)上且沿采區(qū)的延伸方向開掘進(jìn)風(fēng)順槽、回風(fēng)順槽和運(yùn)輸順槽，所述運(yùn)輸順槽位于進(jìn)風(fēng)順槽和回風(fēng)順槽之間，在所述采區(qū)上且遠(yuǎn)離主運(yùn)大巷的一側(cè)開掘與采區(qū)延伸方向相垂直的切眼，所述切眼的兩端分別與進(jìn)風(fēng)順槽和回風(fēng)順槽相連通；103、在所述運(yùn)輸順槽內(nèi)安裝用于將開采出的煤塊運(yùn)輸?shù)街鬟\(yùn)大巷的皮帶輸送機(jī)，在所述切眼內(nèi)安裝向所述皮帶輸送機(jī)裝煤的刮板輸送機(jī)；104、在采區(qū)上開掘多個(gè)相互間隔的預(yù)開切眼，多個(gè)所述預(yù)開切眼均與切眼相平行；步驟二、頂板支護(hù):在所述切眼內(nèi)且沿切眼的延伸方向布設(shè)用于支護(hù)頂板的多排單體液壓支柱，每排單體液壓支柱中相鄰兩個(gè)單體液壓支柱的上端通過鉸接頂梁相連接；步驟三、煤層開采:301、將切眼做為采煤工作面一開始對煤層進(jìn)行開采，并使用所述刮板輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)將開采出的煤塊經(jīng)運(yùn)輸順槽輸送至主運(yùn)大巷，隨著所述采煤工作面一的推進(jìn)，不斷將所述采煤工作面一內(nèi)遠(yuǎn)離煤層的一排單體液壓支柱，連同該排單體液壓支柱上的鉸接頂梁轉(zhuǎn)移到所述采煤工作面一內(nèi)靠近煤層的位置，從而在所述采煤工作面一內(nèi)實(shí)現(xiàn)對頂板的交替支護(hù)；302、當(dāng)所述采煤工作面一推進(jìn)至靠近第一個(gè)預(yù)開切眼時(shí)停止開采，將所述采煤工作面一和第一個(gè)預(yù)開切眼之間的煤層留做用于支護(hù)頂板的煤柱；303、將所述采煤工作面一內(nèi)的各排單體液壓支柱，連同各排單體液壓支柱上的鉸接頂梁依次轉(zhuǎn)移到第一個(gè)預(yù)開切眼內(nèi)對頂板進(jìn)行支護(hù)，將所述刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)移到第一個(gè)預(yù)開切眼內(nèi)；304、將第一個(gè)預(yù)開切眼做為采煤工作面二開始對煤層進(jìn)行開采，并使用所述刮板輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)將開采出的煤塊經(jīng)運(yùn)輸順槽輸送至主運(yùn)大巷，隨著所述采煤工作面二的推進(jìn)，不斷將所述采煤工作面二內(nèi)遠(yuǎn)離煤層的一排單體液壓支柱，連同該排單體液壓支柱上的鉸接頂梁轉(zhuǎn)移到所述采煤工作面二內(nèi)靠近煤層的位置，從而在所述采煤工作面二內(nèi)實(shí)現(xiàn)對頂板的交替支護(hù)；305、當(dāng)所述采煤工作面二靠近第二個(gè)預(yù)開切眼時(shí)停止開采，將所述采煤工作面二和第二個(gè)預(yù)開切眼之間的煤層留做用于支護(hù)頂板的煤柱；306、重復(fù)303 305，直至完成對采區(qū)內(nèi)煤層的開采。上述的一種間歇式采煤方法，其特征在于:相鄰兩個(gè)預(yù)開切眼之間的距離為50m 60mo上述的一種間歇式采煤方法，其特征在于:所述煤柱沿采區(qū)延伸方向的長度為7m 12m0上述的一種間歇式采煤方法，其特征在于:所述采煤工作面一和采煤工作面二內(nèi)相鄰兩排單體液壓支柱之間的距離均為0.Sm 1.2m,每排單體液壓支柱中相鄰兩個(gè)單體液壓支柱之間的距離均為0.6m 0.8m。上述的一種間歇式采煤方法，其特征在于:所述采區(qū)上且位于主運(yùn)大巷的一側(cè)設(shè)置有輔運(yùn)大巷，所述輔運(yùn)大巷與主運(yùn)大巷相平行。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1、使用本發(fā)明所述間歇式采煤方法，投資少，見效快，使用的設(shè)備是單體液壓支柱、鉸接頂梁、皮帶輸送機(jī)和刮板輸送機(jī)，需要的投資少，相比于綜采式采煤方法，節(jié)省費(fèi)用。2、使用本發(fā)明所述間歇式采煤方法的安全系數(shù)高，采用單體液壓支柱做為頂板支護(hù)比較靈活，安全系數(shù)較高，采空區(qū)隨工作面推進(jìn)直接冒落，老頂未斷裂。3、使用該間歇式米煤方法的回米率聞,米用房柱式米煤方法的最聞回米率為50%,該煤層間歇式開采方法的回采率可達(dá)82%。4、使用該間歇式采煤方法對生態(tài)破壞小，保水效果明顯，由于老頂由煤柱支撐不會(huì)破裂，地面無沉降裂縫，植被不受破壞。下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明采區(qū)的布設(shè)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明在采煤工作面一內(nèi)采煤時(shí)單體液壓支柱的布設(shè)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明在采煤工作面二內(nèi)采煤時(shí)煤柱的位置關(guān)系示意圖。圖4為本發(fā)明多排單體液壓支柱的布設(shè)關(guān)系示意圖。附圖標(biāo)記說明:
I一回風(fēng)大巷；2—主運(yùn)大巷；3—輔運(yùn)大巷；4 一進(jìn)風(fēng)順槽；5—煤柱；6—采空區(qū)；7—運(yùn)輸順槽；8—切眼；9—回風(fēng)順槽；10—第一個(gè)預(yù)開切眼；11 一第二個(gè)預(yù)開切眼；12—采區(qū)；13—煤層；14一頂板；15—單體液壓支柱；16—鉸接頂梁。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2和圖3所示的一種間歇式采煤方法，包括以下步驟:步驟一、開采前的準(zhǔn)備工作:101、根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告、開采設(shè)計(jì)確定開采煤層的可采范圍，將可采范圍劃分為多個(gè)采區(qū)12，在采區(qū)12的一側(cè)開掘主運(yùn)大巷2和回風(fēng)大巷1，所述主運(yùn)大巷2和回風(fēng)大巷I均與采區(qū)12的延伸方向相垂直；102、在所述采區(qū)12上且沿采區(qū)12的延伸方向開掘進(jìn)風(fēng)順槽4、回風(fēng)順槽9和運(yùn)輸順槽7，所述運(yùn)輸順槽7位于進(jìn)風(fēng)順槽4和回風(fēng)順槽9之間，在所述采區(qū)12上且遠(yuǎn)離主運(yùn)大巷2的一側(cè)開掘與采區(qū)12延伸方向相垂直的切眼8，所述切眼8的兩端分別與進(jìn)風(fēng)順槽4和回風(fēng)順槽9相連通；103、在所述運(yùn)輸順槽7內(nèi)安裝用于將開采出的煤塊運(yùn)輸?shù)街鬟\(yùn)大巷2的皮帶輸送機(jī)，在所述切眼8內(nèi)安裝向所 述皮帶輸送機(jī)裝煤的刮板輸送機(jī)；104、在采區(qū)12上開掘多個(gè)相互間隔的預(yù)開切眼，多個(gè)所述預(yù)開切眼均與切眼8相平行；步驟二、頂板支護(hù):在所述切眼8內(nèi)且沿切眼8的延伸方向布設(shè)用于支護(hù)頂板14的多排單體液壓支柱15，每排單體液壓支柱15中相鄰兩個(gè)單體液壓支柱15的上端通過鉸接頂梁16相連接；步驟三、煤層開采:301、將切眼8做為采煤工作面一開始對煤層13進(jìn)行開采，本實(shí)施例中，采用傳統(tǒng)的打眼放炮的方式使煤塊從煤層13掉落，并使用所述刮板輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)將開采出的煤塊經(jīng)運(yùn)輸順槽7輸送至主運(yùn)大巷2，隨著所述采煤工作面一的推進(jìn)，不斷將所述采煤工作面一內(nèi)遠(yuǎn)離煤層13的一排單體液壓支柱15，連同該排單體液壓支柱15上的鉸接頂梁16轉(zhuǎn)移到所述采煤工作面一內(nèi)靠近煤層13的位置，從而在所述采煤工作面一內(nèi)實(shí)現(xiàn)對頂板14的交替支護(hù)；本實(shí)施例中，如圖4所示，所述單體液壓支柱15為四排，在煤層13開采時(shí)，將遠(yuǎn)離煤層13的一排單體液壓支柱15 (即第四排單體液壓支柱)，先斜支撐在靠近煤層13的一排單體液壓支柱15 (即第一排單體液壓支柱)上，對煤層13打眼開采后，再將所述第四排單體液壓支柱移到第一排單體液壓支柱和煤層13之間，實(shí)現(xiàn)交替支護(hù)。302、當(dāng)所述采煤工作面一推進(jìn)至靠近第一個(gè)預(yù)開切眼10時(shí)停止開采，將所述采煤工作面一和第一個(gè)預(yù)開切眼10之間的煤層13留做用于支護(hù)頂板14的煤柱5 ;本實(shí)施例中，如圖3所示，所述煤柱5沿采區(qū)12延伸方向的長度a為7π! 12m。303、將所述采煤工作面一內(nèi)的各排單體液壓支柱15，連同各排單體液壓支柱15上的鉸接頂梁16依次轉(zhuǎn)移到第一個(gè)預(yù)開切眼10內(nèi)對頂板14進(jìn)行支護(hù)，將所述刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)移到第一個(gè)預(yù)開切眼10內(nèi)；304、將第一個(gè)預(yù)開切眼10做為采煤工作面二開始對煤層13進(jìn)行開采，并使用所述刮板輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)將開采出的煤塊經(jīng)運(yùn)輸順槽7輸送至主運(yùn)大巷2，隨著所述采煤工作面二的推進(jìn)，不斷將所述采煤工作面二內(nèi)遠(yuǎn)離煤層13的一排單體液壓支柱15，連同該排單體液壓支柱15上的鉸接頂梁16轉(zhuǎn)移到所述采煤工作面二內(nèi)靠近煤層13的位置，從而在所述采煤工作面二內(nèi)實(shí)現(xiàn)對頂板14的交替支護(hù)；305、當(dāng)所述采煤工作面二靠近第二個(gè)預(yù)開切眼11時(shí)停止開采，將所述采煤工作面二和第二個(gè)預(yù)開切眼11之間的煤層13留做用于支護(hù)頂板14的煤柱5 ；306、重復(fù)步驟303 步驟305，直至完成對采區(qū)12內(nèi)煤層13的開采。本實(shí)施例中，相鄰兩個(gè)預(yù)開切眼之間的距離為50m 60m。這樣設(shè)置主要是考慮采煤工作面的壓力。從切眼8開始回采時(shí)，隨著所述采煤工作面一的推進(jìn)，采空區(qū)6的頂板14會(huì)逐步跨落，首先跨落的是偽頂，一般為O Im左右，也可能幾十公分，其次跨的是直接頂，厚度一般Im 5m，最后跨的是老頂。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，一般當(dāng)所述采煤工作面一推進(jìn)至30m 60m時(shí)，老頂斷裂，突然會(huì)產(chǎn)生巨大壓力，煤礦叫工作面初次來壓，之后每推采7m 12m左右就來一次壓力，叫周期來壓。本采煤方法主要是考慮初次來壓，因?yàn)槌醮蝸韷阂话惴浅×?，壓力很大，對所述采煤工作面一的設(shè)備影響很大，如果所述采煤工作面一的支護(hù)強(qiáng)度不夠，不僅會(huì)壓跨工作面，還可能在采空區(qū)6形成巨風(fēng)，造成安全事故。為此，所述采煤工作面一內(nèi)單體液壓支柱15的支護(hù)工作阻力一般設(shè)計(jì)到5000KN 10000KN，淺埋煤層應(yīng)達(dá)到10000KN以上，而單體液壓支柱15的單柱的工作阻力只能達(dá)到100KN左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足初次來壓所需的支護(hù)強(qiáng)度。所以，每隔50m 60m預(yù)開切眼，把工作面搬家，就是避開工作面初次來壓，讓留設(shè)的煤柱5來承擔(dān)支護(hù)老頂?shù)淖饔茫怪粩嗔?，阻斷初次來壓，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。該間歇式采煤方法的回采率高，采用房柱式采煤方法的最高回采率為50%，但該煤層間歇式開采方法的回采率可達(dá)82%。且該間歇式采煤方法對生態(tài)破壞小，保水效果明顯，由于老頂由煤柱5支撐不會(huì)破裂，地面無沉降裂縫，植被不受破壞。本實(shí)施例中，所述采煤工作面一和采煤工作面二內(nèi)相鄰兩排單體液壓支柱15之間的距離均為0.Sm 1.2m，每排單體液壓支柱15中相鄰兩個(gè)單體液壓支柱15之間的距離均為0.6m 0.Sm。這樣做，主要綜合考慮采煤工作面的支護(hù)強(qiáng)度及柱間材料運(yùn)輸、工人作業(yè)的方便、勞動(dòng)強(qiáng)度等因素。如果排距小于0.Sm，柱距小于0.6m，采煤工作面的支護(hù)強(qiáng)度增大了，但材料運(yùn)輸、工人作業(yè)難度增大，支柱數(shù)量增加，勞動(dòng)強(qiáng)度的也加大；反正，如果排拒大于1.2m,柱距大于0.Sm，則會(huì)造成支護(hù)強(qiáng)度不足，不安全。本實(shí)施例中，所述采區(qū)12上且位于有主運(yùn)大巷2的一側(cè)設(shè)置有輔運(yùn)大巷3，所述輔運(yùn)大巷3與主運(yùn)大巷2相平行。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種間歇式采煤方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、開采前的準(zhǔn)備工作: 101、在采區(qū)(12)的一側(cè)開掘主運(yùn)大巷(2)和回風(fēng)大巷(1)，所述主運(yùn)大巷(2)和回風(fēng)大巷(I)均與采區(qū)(12)的延伸方向相垂直； 102、在所述采區(qū)(12)上且沿采區(qū)(12)的延伸方向開掘進(jìn)風(fēng)順槽(4)、回風(fēng)順槽(9)和運(yùn)輸順槽(7)，所述運(yùn)輸順槽(7)位于進(jìn)風(fēng)順槽(4)和回風(fēng)順槽(9)之間，在所述采區(qū)(12)上且遠(yuǎn)離主運(yùn)大巷(2)的一側(cè)開掘與采區(qū)(12)延伸方向相垂直的切眼(8)，所述切眼(8)的兩端分別與進(jìn)風(fēng)順槽(4)和回風(fēng)順槽(9)相連通； 103、在所述運(yùn)輸順槽(7)內(nèi)安裝用于將開采出的煤塊運(yùn)輸?shù)街鬟\(yùn)大巷(2)的皮帶輸送機(jī)，在所述切眼(8)內(nèi)安裝向所述皮帶輸送機(jī)裝煤的刮板輸送機(jī)； 104、在采區(qū)(12)上開掘多個(gè)相互間隔的預(yù)開切眼，多個(gè)所述預(yù)開切眼均與切眼(8)相平行； 步驟二、頂板支護(hù):在所述切眼(8)內(nèi)且沿切眼(8)的延伸方向布設(shè)用于支護(hù)頂板(14)的多排單體液壓支柱(15)，每排單體液壓支柱(15)中相鄰兩個(gè)單體液壓支柱(15)的上端通過鉸接頂梁(16)相連接； 步驟三、煤層開采: 301、將切眼(8)做為采煤工作面一開始對煤層(13)進(jìn)行開采，并使用所述刮板輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)將開采出的煤塊經(jīng)運(yùn)輸順槽(7)輸送至主運(yùn)大巷(2)，隨著所述采煤工作面一的推進(jìn)，不斷將所述采煤工作面一內(nèi)遠(yuǎn)離煤層(13)的一排單體液壓支柱(15)，連同該排單體液壓支柱(15)上的鉸接頂 梁(16)轉(zhuǎn)移到所述采煤工作面一內(nèi)靠近煤層(13)的位置，從而在所述采煤工作面一內(nèi)實(shí)現(xiàn)對頂板(14)的交替支護(hù)； 302、當(dāng)所述采煤工作面一推進(jìn)至靠近第一個(gè)預(yù)開切眼(10)時(shí)停止開采，將所述采煤工作面一和第一個(gè)預(yù)開切眼(10)之間的煤層(13)留做用于支護(hù)頂板(14)的煤柱(5)； 303、將所述采煤工作面一內(nèi)的各排單體液壓支柱(15)，連同各排單體液壓支柱(15)上的鉸接頂梁(16)依次轉(zhuǎn)移到第一個(gè)預(yù)開切眼(10)內(nèi)對頂板(14)進(jìn)行支護(hù)，將所述刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)移到第一個(gè)預(yù)開切眼(10)內(nèi)； 304、將第一個(gè)預(yù)開切眼(10)做為采煤工作面二開始對煤層(13)進(jìn)行開采，并使用所述刮板輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)將開采出的煤塊經(jīng)運(yùn)輸順槽(7)輸送至主運(yùn)大巷(2)，隨著所述采煤工作面二的推進(jìn)，不斷將所述采煤工作面二內(nèi)遠(yuǎn)離煤層(13)的一排單體液壓支柱(15)，連同該排單體液壓支柱(15)上的鉸接頂梁(16)轉(zhuǎn)移到所述采煤工作面二內(nèi)靠近煤層(13)的位置，從而在所述采煤工作面二內(nèi)實(shí)現(xiàn)對頂板(14)的交替支護(hù)； 305、當(dāng)所述采煤工作面二靠近第二個(gè)預(yù)開切眼(11)時(shí)停止開采，將所述采煤工作面二和第二個(gè)預(yù)開切眼(11)之間的煤層(13)留做用于支護(hù)頂板(14)的煤柱(5)； 306、重復(fù)303 305，直至完成對采區(qū)(12)內(nèi)煤層(13)的開采。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種間歇式采煤方法，其特征在于:相鄰兩個(gè)預(yù)開切眼之間的距離為50m 60m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種間歇式采煤方法，其特征在于:所述煤柱(5)沿采區(qū)(12)延伸方向的長度為7m 12m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種間歇式采煤方法，其特征在于:所述采煤工作面一和采煤工作面二內(nèi)相鄰兩排單體液壓支柱(15)之間的距離均為0.Sm 1.2m，每排單體液壓支柱(15)中相鄰兩個(gè)單體液壓支柱(15)之間的距離均為0.6m 0.8m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種間歇式采煤方法，其特征在于:所述采區(qū)(12)上且位于主運(yùn)大巷(2)的一側(cè)設(shè)置有輔運(yùn)大巷(3)， 所述輔運(yùn)大巷(3)與主運(yùn)大巷(2)相平行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種間歇式采煤方法，包括以下步驟步驟一、開采前的準(zhǔn)備工作；步驟二、頂板支護(hù)；步驟三、煤層開采，在步驟三的煤層開采中，將采煤工作面一與第一預(yù)開切眼之間的煤層以及采煤工作面二與第二個(gè)預(yù)開切眼之間的煤層留做用于支護(hù)頂板的煤柱。使用本發(fā)明所述的煤層間歇式開采方法可大幅度提高煤層開采的回采率，同時(shí)確保安全生產(chǎn)。
文檔編號(hào)E21C41/16GK103147757SQ201310099859
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者白如鴻, 郝君, 范立民 申請人:白如鴻