一種大采高的綜放開采方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種綜放開采方法，尤其設及一種大采高的綜放開采方法。
【背景技術】
[0002] 我國厚煤層儲量和產量約占原煤總儲量和原煤總產量的45%左右，自從1974年進 行厚煤層傾斜分層下行跨落金屬網假頂下綜合機械化開采試驗成功后，分層綜采已在多個 礦區進行了試驗與推廣，分層綜采技術在我國國有重點煤礦得到了廣泛應用。進入20世紀 90年代W來，分層綜采技術得到了完善與提高，但綜采分層開采技術(含中、厚煤層)與綜采 放頂煤開采技術比較，鋪網工藝復雜，且工作面推進度和產量不如放頂煤，而且下分層開采 時存在自然發火隱患。
[0003] 現有技術對特厚煤層所采用的開采方法通常為普通大采高綜放開采和分層開采。 其中，普通大采高綜放一般開采割煤高度3.5m-5m，針對運類煤層，頂煤回收率較低，工作面 回收率偏低。分層開采可對特厚煤層分兩層進行綜采，但實際使用過程中，下分層開采安全 問題多，產量低，不能夠滿足千萬噸級高產高效礦井的回采需求。

【發明內容】

[0004] 針對現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種大采高的綜放開采方法，其 不僅能保證煤礦的開采安全，還能夠提高頂煤回收率，進而提高工作面回收率，減少資源損 失。
[0005] 本發明的目的通過下述技術方案實現：
[0006 ] -種大義局的綜放開義方法，包括如下步驟：
[0007]步驟(1):采集煤層的內聚力C、體積力丫和滑動體的速度矢量與滑動面的夾角A， 通過下述計算公式計算煤壁臨界穩定高度Her,若煤壁臨界穩定高度Her ^ 6m，則進行步驟 (2)-(4)，所述計算公式如下：
[0009] 步驟(2):確定采煤高度為H，放煤高度為(0.5~1) XH;
[0010] 步驟(3):在采煤工作面的端部斜切進刀，采取單向或雙向的采煤方式進行采煤；
[0011] 步驟(4):采用一采一放、單輪或雙輪順序放煤的方式進行放煤。
[0012] 進一步地，步驟(3)中，采煤工作面的長度為200m-360m。
[0013] 進一步地，步驟(3)中，采煤截深為800mm或865mm。
[0014] 進一步地，步驟(4)中，放煤步距為800mm或865mm。
[0015] 進一步地，所述綜放開采方法所采用的液壓支架的最大支撐高度為6.5m。
[0016] 進一步地，所述液壓支架支護強度大于1.39MPa。
[0017] 進一步地，所述液壓支架合理工作阻力^ 15000kN。
[0018] 進一步地，所述液壓支架為兩柱掩護式支架或四柱支撐掩護式支架。
[0019] 進一步地，所述綜放開采方法所采用設備的生產能力為:采煤機為5000t/h，前部 刮板輸送機為5000t/h，后部刮板輸送機為3000t/h，轉載機為6000t/h，破碎機為6000t/h， 膠帶輸送機為4000t/h;采煤機的功率為2890kW，前后刮板輸送機的功率為2X1600kW，轉載 機的功率為700kW，破碎機的功率為700kW，膠帶輸送機的功率為6X500kW，上述設備的供電 電壓均選用3300V。
[0020] 進一步地，步驟(2)中，確定采煤高度為6m，放煤高度為3m-6m。
[0021] 本發明提供的大采高的綜放開采方法通過提高采煤高度，使放頂煤能夠有效地跨 落，不僅保證了煤礦的開采安全，與現有技術相比，還有效地提高了頂煤的回收率，進而提 高了工作面回收率，減少了資源損失，提高了經濟效益。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發明一種優選的大采高的綜放開采方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖，對本發明的一個優選實施例進行詳細描述。其中相同的零部件用 相同的附圖標記表示。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"和"外"分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中屯、的 方向。
[0024] 如圖1所示，本發明提供的大采高的綜放開采方法包括如下步驟：
[0025] 本發明提供的大采高的綜放開采方法適合用于對特厚煤層進行開采，在進行開采 前，首先要評估割煤高度達到或超過6m的煤壁穩定性，從而判斷煤層條件是否滿足采用6m 割煤高度超大采高綜放開采要求，確定割煤高度范圍內煤壁穩定，是保證安全生產的前提 條件，具體評估方法如下：
[0026] 步驟(1):采集煤層的內聚力C、體積力丫和滑動體的速度矢量與滑動面的夾角巧， 通過下述計算公式計算煤壁臨界穩定高度Her,若煤壁臨界穩定高度Hcr ^ 6m，則進行步驟 (2)-(4)，所述計算公式如下：
[0028] 本領域技術人員需要注意的是，上述內聚力C和體積力丫通過測定煤層樣本，上述 滑動體的速度矢量與滑動面的夾角巧的采集可采用如下方法:首先根據礦井本煤層或鄰近 礦井類似條件煤層已有開采實踐，確定巧角度的下限括，現有技術中，支架=級護幫機構長 度共3.5m，對生產影響不大的片幫深度取0.5m，此范圍內發生0.5m深度片幫時滑動面與煤 壁夾角為8。，藉此確定巧角度為挺+go。
[0029] 當然，本領域技術人員還可W對剩余頂煤厚度的冒放性進行初步評估，W保證頂 煤的回收率。冒放性的評估方法如下：
[0030] 首先，根據煤層厚度和采用本方法的割煤高度6m差值確定剩余頂煤厚度，再依據 采放比（割煤高度與放煤高度之比）確定剩余頂煤厚度，在本發明中采放比宜為1:0.5-1:1， 即剩余頂煤厚度宜為3m-6m。
[0031] 其次，本領域技術人員還需要類比分析類似煤層開采過程中頂煤的跨落塊度。確 保跨落塊度普遍小于0.5m，若塊度過大，則需要考慮采取輔助措施提高頂煤破碎塊度(如深 孔爆破）。
[0032] 最后，采用現有技術中的顆粒流數值軟件分析頂煤的回收率情況，判斷剩余頂煤 回收率能否大于75 %，藉此保證工作面整體回收率滿足不低于85 %規定。
[0033] 在完成上述評估后，確定割煤高度范圍內煤壁足夠穩定時，本領域技術人員可W 進一步地為綜采操作確定采煤高度和放煤高度，本發明中，所述放煤高度是所述采煤高度 的0.5-1倍，當本發明采用6m的采煤高度時，所述放煤高度為3-6m。即步驟（2)所述技術內 容：
[0034] 步驟(2):確定采煤高度為H，放煤高度為(0.5~1)XH。
[0035] 作為本發明的一種優選方案，所述采煤高度為6m，所述放煤高度為3-6m。在設定好 采煤高度和放煤高度后，本領域技術人員即可對工作面進行開采，具體開采方法如步驟(3) 和步驟(4)所述：
[0036] 步驟(3):在采煤工作面的端部斜切進刀，采取單向或雙向的采煤方式進行采煤；
[0037] 步驟(4):采用一采一放、單輪或雙輪順序放煤方式進行放煤。
[0038] 本領域技術人員應該了解的是，所謂一采一放是指采煤機采割一刀煤炭后，通過 放煤窗口，放出已松碎的煤炭，待放出煤炭中的桿石含量超過一定限度后，及時關閉放煤。 所謂單輪或雙輪順序放煤是指按照支架排列順序依次打開放煤口，通過一次或