一种巨厚煤层长壁工作面的开采方法

摘要

本发明提出了一种巨厚煤层长壁工作面开采方法，属于煤炭资源开采技术领域。该方法包括首先将巨厚煤层分为顶部分层、中部分层和底部分层，然后对顶部分层采用综合机械化采煤进行开采，在顶部分层采空区底板上同步铺设布置顶网、位移和压力监测系统。顶部分层开采完毕后，分析巨厚煤层顶板运移情况，进行底部分层的开采，最后逐步向上开采各分层，直至完成巨厚煤层全部开采完毕。本发明方法具有巷道布置系统简单，原煤含矸率低，经济效益显著，能实现20m以上的巨厚煤层安全高效可靠的开采。

主权项

一种巨厚煤层长壁工作面开采方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：a、对巨厚煤层分层：对所采巨厚煤层的顶板岩层（1）、底板岩层（2）和煤层的水文地质采矿条件进行分析，将巨厚煤层划分为顶部分层（3）、底部分层（4）和中部分层（5）；所述顶部分层（3）的厚度为2.5~4.5 m；根据综放支架参数对中部分层（5）和底部分层（4）进行平均分层；b、对顶部分层（3）进行开采：在顶部分层（3）挖掘工作面运输巷Ⅰ（32）、回风巷Ⅰ（31）和开切眼Ⅰ（36），顶部分层工作`面（30）采用综合机械化采煤，在顶部分层工作面（30）开采的同时，在顶部分层（3）的底板上同步铺设顶网（34）作为中部分层（5）和底部分层（4）开采时的假顶；同时在顶部分层采空区底板安装布置位移和应力监测点（35），形成巨厚煤层的位移监测系统和压力监测系统；顶部分层工作面（30）自开切眼Ⅰ（36）回采后持续监测顶板的位移和应力，对巨厚煤层顶板运移情况进行分析，当顶板位移和应力数值不再变化时，判断顶部分层（3）回采后顶板已垮落移动稳定；c、对底部分层（4）进行开采：当顶部分层（3）回采完毕并且采空区上覆顶板垮落稳定后，在底部分层（4）中挖掘工作面的运输巷Ⅱ（42）、回风巷Ⅱ（41）和开切眼Ⅱ（46）；底部分层工作面（40）采用综合机械化放顶煤开采；底部分层工作面（40）回采过程中采用注水软化上和采后爆破强制放煤的方法促使上覆中部分层（5）垮落；d、对中部分层（5）进行开采：当底部分层工作面（40）回采完毕后，其上覆中部分层（5）垮落形成新的底部分层；利用顶部分层采空区（33）中位移和应力监测系统对巨厚煤层顶板运移情况进行分析；当位移和应力数值不再变化时，判定新形成的底部分层已垮落移动稳定；此时根据顶板位移监测数据绘制巨厚煤层顶板岩层（1）下沉空间曲线f（x，y，z）；在新形成底部分层中沿采空掘进工作面的运输巷Ⅲ（52）、回风巷Ⅲ（51）和开切眼Ⅲ（56），所述运输巷Ⅲ（52）、回风巷Ⅲ（51）与底部分层采空区（43）之间设置煤柱（57）；新底部分层工作面采用综合机械化放顶煤开采；根据巨厚煤层顶部下沉空间曲线f（x，y，z），确定新形成底部分层综放开采的放煤高度曲线h（x，y，z）=f（x，y，z）‑ i·m‑ c，其中i 为底部分层和中部分层的第几次分层开采，c为综放支架采煤高度；重复步骤d对采空区新形成的底部分层进行开采，直至巨厚煤层开采完毕。