專利名稱：一種針對薄基巖地段的采煤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針對薄基巖地段的采煤方法。
技術(shù)背景
在煤礦開采時，煤層的上部為基巖層，很多時候，煤層的賦存特點(diǎn)為淺埋深、薄基巖?；鶐r上部為砂礫石層或風(fēng)積沙等松散層，部分厚松散含水量大，對工作面的生產(chǎn)帶來了很大的威脅。在基巖厚度變薄的情況下，采場支架的支架載荷顯著增加，的礦壓顯現(xiàn)形式， 而且很可能最終形成頂板垮塌災(zāi)害。
臨界基巖厚度是指在煤礦開采過程中可以安全開采的頂板巖層最小厚度，低于此厚度開采時，將會發(fā)生重大頂板事故。為此預(yù)測采場頂板的基巖臨界厚度參數(shù)，將顯得非常必要。
現(xiàn)有技術(shù)中，在遇到薄基巖開采問題，通常采用留設(shè)保水煤柱、綜采面搬家跳采的辦法通過薄基巖開采區(qū)。但是，這種方式，由于留設(shè)了保水煤柱，因此資源回收率很低，而且由于工作面搬家次數(shù)的增加，生產(chǎn)效率較低。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種簡便、安全的采煤方法。
本發(fā)明提供的針對薄基巖地段的采煤方法包括a.確定基巖臨界厚度；b.當(dāng)薄基巖采煤區(qū)的頂板厚度大于基巖臨界厚度時，對薄基巖采煤區(qū)進(jìn)行開采；c.對薄基巖采煤區(qū)的頂板進(jìn)行探孔，以檢查所述頂板的巖層內(nèi)是否有水體存在，當(dāng)有水體存在時，進(jìn)行排水； d.使開采薄基巖采煤區(qū)的支架的初撐力大于25Mpa。e.將開采推進(jìn)速度提高到設(shè)定值以上。
優(yōu)選地，基巖臨界厚度為h、hHrs
nIj ^-；-τ-IkYr,
式中l(wèi)k為控頂距；lz為頂梁長度；q為支架支護(hù)強(qiáng)度；τ為基巖的抗剪強(qiáng)度；H為覆蓋土層厚度；Ys、L分別為覆蓋土層和基巖層的容重。
優(yōu)選地，在對薄基巖采煤區(qū)進(jìn)行開采時，將采高降低0. 5米至1米。
優(yōu)選地，步驟e包括監(jiān)測回風(fēng)順槽預(yù)定距離內(nèi)的支架阻力變化，若支架阻力呈現(xiàn)隨機(jī)隔架增加的情況，則保持原開采推進(jìn)速度；若支架有連續(xù)多臺支架大于額定支架阻力， 則將開采推進(jìn)速度提高到設(shè)定值以上。
優(yōu)選地，所述預(yù)定距離為25米-30米。
優(yōu)選地，將開采推進(jìn)速度提高到原開采推進(jìn)速度的1. 5倍。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的薄基巖地段采煤方法能夠保證對薄基巖地段進(jìn)行安全、快速、高效地開采。


圖1是本發(fā)明一種具體實(shí)施方式
的針對薄基巖地段采煤方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明一種具體實(shí)施方式
的針對薄基巖地段采煤方法包括以下步驟
在步驟101，首先，確定臨界基巖厚度。在本發(fā)明中，采用如下臨界基巖厚度確定方法
采煤的載荷層厚度按照土層全厚考慮，則滿足垂直方向平衡的條件為
Ql^hljT ^ IkKljY^lkHys
式中l(wèi)k為控頂距，m;lz為頂梁長度，單位為m;q為支架支護(hù)強(qiáng)度，KPa; τ為基巖的抗剪強(qiáng)度，單位為KPa ;Η為覆蓋土層厚度，m;Ys、Y ,分別為覆蓋土層和基巖層的容重， 單位為KN/m3。
故有托頂開采豎向平衡的基巖臨界厚度為
權(quán)利要求
1.一種針對薄基巖地段的采煤方法，其特征在于，所述方法包括a.確定基巖臨界厚度；b.當(dāng)薄基巖采煤區(qū)的頂板厚度大于基巖臨界厚度時，對薄基巖采煤區(qū)進(jìn)行開采；c.對薄基巖采煤區(qū)的頂板進(jìn)行探孔，以檢查所述頂板的巖層內(nèi)是否有水體存在，當(dāng)有水體存在時，進(jìn)行排水；d.使開采薄基巖采煤區(qū)的支架的初撐力大于25Mpa。e.將開采推進(jìn)速度提高到設(shè)定值以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基巖臨界厚度為u >hEZ±z3knIj -Jτ-IkYr,式中l(wèi)k為控頂距；lz為頂梁長度；q為支架支護(hù)強(qiáng)度；τ為基巖的抗剪強(qiáng)度；H為覆蓋土層厚度；Ys、L分別為覆蓋土層和基巖層的容重。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在對薄基巖采煤區(qū)進(jìn)行開采時，將采高降低0.5米至1米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟e包括監(jiān)測回風(fēng)順槽預(yù)定距離內(nèi)的支架阻力變化，若支架阻力呈現(xiàn)隨機(jī)隔架增加的情況，則保持原開采推進(jìn)速度；若支架有連續(xù)多臺支架大于額定支架阻力，則將開采推進(jìn)速度提高到設(shè)定值以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定距離為25米-30米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，將開采推進(jìn)速度提高到原開采推進(jìn)速度的1.5倍。
全文摘要
本發(fā)明公開的針對薄基巖地段的采煤方法包括確定基巖臨界厚度；當(dāng)薄基巖采煤區(qū)的頂板厚度大于基巖臨界厚度時，對薄基巖采煤區(qū)進(jìn)行開采；對薄基巖采煤區(qū)的頂板進(jìn)行探孔，以檢查所述頂板的巖層內(nèi)是否有水體存在，當(dāng)有水體存在時，進(jìn)行排水；使開采薄基巖采煤區(qū)的支架的初撐力大于25MPa。將開采推進(jìn)速度提高到設(shè)定值以上。本發(fā)明的對薄基巖地段采煤方法能夠保證對薄基巖地段進(jìn)行安全、快速、高效地開采。
文檔編號E21C41/16GK102518437SQ20111042179
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者付玉平, 周成軍, 宋選民, 楊俊哲, 賀安民 申請人:中國神華能源股份有限公司