[发明专利]急倾斜煤层柔性掩护支架采空区矸石充填采煤法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤法，具体地说，涉及一种急倾斜煤层柔性掩护支架采空区矸石充填采煤法。

背景技术

当开采急倾斜近距离煤层群时，由于煤层倾角超过顶底板岩石移动角，煤层开采后，煤层顶板、底板都可能发生移动垮落，上、下部煤层的开采都会产生较大的相互影响，破坏未开采煤层的顶、底板的完整性，不利于相邻煤层的开采。在工作开采层中，井内的顶架支撑力度不强，这和急倾斜煤层松软有关，所以要加强顶架的力度支撑性，若不及时支护或支护措施不力，将发生片帮或引发端头事故。开采急倾斜煤层时的垮落带、裂隙带及下沉带的分布与缓倾斜、倾斜煤层正好相反。同时由于生产能力小，受开采技术、经济和客观地质条件限制，难于采用先进的顶板管理方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种急倾斜煤层柔性掩护支架采空区矸石充填采煤法，可以实现急倾斜煤层的安全生产，同时可以解决井下煤矿生产矸石的处置问题。

本发明技术方案如下：

一种急倾斜煤层柔性掩护支架采空区矸石充填采煤法，其步骤为：

(1)首先在采煤前布置巷道。斜坡巷道沿俯伪面按23°～25°角布置，沿倾向由上至下，沿走向自西向东回采。

(2)其次采用柔性掩护支架采煤法采煤。采面选用柔性掩护支架，柔性掩护支架间使用背板背紧，并采用钢丝绳连接成一个柔性掩护整体，将采空区的矸石与采场空间隔开。

(3)最后对采空区进行矸石充填。

进一步的，柔性掩护支架采煤法的步骤包括：

(1)落煤：

布置炮眼：采用排炮布置炮眼，每排2个炮眼，排距不大于1.0m，坎子高度不大于1.2m，10m一个循环；其中，打眼顺序由下向上，风水管路由上部拉下，随打眼随往上拉，并吊挂好，打眼和装药平行作业，装药滞后打眼2m以上。

装药：采用正向装药，每个炮眼至少装一个水炮泥和不少于0.4m炮土，每眼装药2条。

(2)攉煤：

由下向上边铺溜子边逐段扒煤。

(3)调整下放柔性掩护支架：

随着出煤，支架在自重和上部煤矸的压力作用下逐步下降。

(4)拆除、延续柔性掩护支架：

一个循环完成后，开完下眼口向上推采5m以上，尾架下放到位后，拆除下仓头尾架处部分柔性掩护支架，保持尾架长度符合规定，拆下来的柔性掩护支架运至上仓头续接。

进一步的，矸石充填步骤包括：

(1)翻矸：

将矸石翻在斜坡皮带上，其中，将大于400mm的矸石砸开。

(2)运输：

在皮带机尾堆积矸石，使用耙矿绞车把矸石充填在采空区。

(3)耙矸：

耙矿绞车安装在皮带机尾向外的地点。

(4)充填：

使用耙斗吊起矸石后翻在工作面采空区，在上顺槽安一部正压风机，风筒末端吊挂在充填区最远端，保证正常通风。

进一步的，柔性掩护支架优选11#“工”字钢加工的1.6m的柔性掩护支架。

进一步的，矸石充填时上仓头每隔20米更换一次充填点，更换时重新安装绞车吊装锚杆，重新固定所述皮带机尾。

进一步的，采面的上仓头与上顺槽采用弧形过渡，距上仓头5m内坡度不得大于18°，最上仓的上仓头10m范围内立撑间距不大于1m。

进一步的，下顺槽锚网支护处巷道高度≥1.6m，采面的上仓头5m范围内响炮时，放炮地点在下仓头以下的巷道中。

进一步的，从变坡点起过渡段的长度为0～3.0m，

进一步的，在工作面上顺槽10m范围内的柔性掩护支架≥6架。

进一步的，从变坡点起尾架长度3-5m，尾架高度≥1.2m，尾架每隔1m打一根立撑并垫防滑垫，尾架处至少存在一根有效横撑。

本发明的技术效果如下：

1、本发明可以实现急倾斜煤层的安全生产。

2、本发明以矸石置换能源的目的，可以解决井下煤矿生产矸石的处置问题，避免了矸石提升所带来的运输紧张、地面环境污染和占地问题。

3、本发明可以提高资源回收率、保护生态环境、促进矿区和谐发展。

附图说明

图1为急倾斜煤层柔性掩护支架采空区矸石充填采煤法示意图。

图中，1-巷道；2-采空区；3-柔掩支架；4-顶板；5-底板；6-绞车；7-耙斗；8-皮带机。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例，对本发明的技术方案做详细描述。