本發(fā)明涉及煤炭開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對特厚煤層進行分層開采的分層開采工藝。

背景技術(shù)：

分層開采是針對特厚煤層常用的一種開采方法。地下開采煤層厚度分級一般分為：薄煤層、中厚煤層、厚煤層和特厚煤層，其中，薄煤層的厚度一般小于或等于1.3米；中厚煤層的厚度一般在1.3米～3.5米之間；厚煤層的厚度一般大于3.5米；特厚煤層的厚度是指煤層厚度超過8米的煤層。

現(xiàn)有技術(shù)中，對特厚煤層的開采，需要施工人工假頂，即在上分層回采過程中在底板上專門鋪設(shè)一層網(wǎng)片作為人工假頂，等上分層回采完畢開始回采下分層時，利用這一層人工假頂作為下分層工作面的頂板。

這種開采方法雖然回采率較高，但鋪網(wǎng)工藝十分復(fù)雜，回采效率很低，安全性差，開采成本也非常高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種對特厚煤層進行分層開采的分層開采工藝，其通過預(yù)留底部保留煤層不回采作為下層分層煤層的煤層頂板，為下層分層煤層中的工作面提供穩(wěn)定的頂板，實現(xiàn)了工藝簡化，提高效率。

本發(fā)明技術(shù)方案提供一種對特厚煤層進行分層開采的分層開采工藝，包括如下步驟：s001：預(yù)先將特厚煤層從上往下依次劃分出各分層煤層；s002：按照從上往下的順序依次開采各所述分層煤層；其中，在對任意相鄰的兩層所述分層煤層中的上層分層煤層進行回采時，預(yù)留預(yù)設(shè)厚度的底部保留煤層不回采，所述底部保留煤層作為下層分層煤層的煤層頂板。

進一步地，在步驟s002中還包括：在對所述下層分層煤層進行回采時，如遇到所述上層分層煤層所保留的所述底部保留煤層冒漏時，通過適當降低采高、帶壓擦頂拉架、加快回采工作面的推進速度和快速截割所述下層分層煤層中的煤的方式控制所述底部保留煤層冒漏。

進一步地，在步驟s002中還包括：在對所述上層分層煤層進行回采時，控制回采工作面的采高，并沿著所述上層分層煤層的煤層頂板回采。

進一步地，在對所述下層分層煤層進行回采時，采用綜放采煤工藝將所述上層分層煤層所保留的所述底部保留煤層回收。

進一步地，在對任一所述分層煤層進行開采之前，先在所述分層煤層中掘出巷道，所述巷道包括切眼、回風順槽、回撤通道和運輸順槽；其中，所述上層分層煤層與所述下層分層煤層之間具有煤柱；在垂直方向上，所述下層分層煤層的所述巷道與所述上層分層煤層的所述巷道采用外錯式布置。

進一步地，將所述下層分層煤層中的所述切眼、所述回風順槽、所述回撤通道和所述運輸順槽均設(shè)置在所述上層分層煤層的煤柱內(nèi)。

進一步地，將所述下層分層煤層中的所述切眼布置在所述上層分層煤層中的所述切眼的外側(cè)；將所述下層分層煤層中的所述回風順槽布置在所述上層分層煤層中的所述回風順槽的外側(cè)；將所述下層分層煤層中的所述回撤通道布置在所述上層分層煤層中的所述回撤通道的外側(cè)；將所述下層分層煤層中的所述運輸順槽布置在所述上層分層煤層中的所述運輸順槽的外側(cè)。

進一步地，在掘進所述巷道時，同時對所述上層分層煤層的采空區(qū)打鉆孔放水。

進一步地，所述底部保留煤層的厚度在0.2m-0.4m之間。

進一步地，所述分層煤層的厚度為4m。

采用上述技術(shù)方案，具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的分層開采工藝，取消了人工假頂?shù)氖┕ぃ苯永蒙蠈臃謱用簩宇A(yù)留預(yù)設(shè)厚度的底部保留煤層作為下層分層煤層中工作面的煤層頂板，無需像現(xiàn)有技術(shù)中一樣鋪網(wǎng)，簡化了工藝，降低了開采成本，大幅提高了開采效率。

留設(shè)的底部保留煤層完全能夠為下層分層煤層中的工作面提供穩(wěn)定可靠的煤層頂板，端面距范圍頂板控制效果良好，同時下層分層煤層中的工作面在上層分層煤層的采空區(qū)下回采也消除了周期來壓，工作面壓力較小，有效杜絕了漏矸和冒頂事故的發(fā)生，保證了煤層頂板安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的分層開采工藝在對兩層分層煤層開采時的剖面示意圖；

圖2為下層分層煤層中的巷道與上層分層煤層中的巷道外錯式布置的示意圖；

圖3為下層分層煤層中的切眼、回撤通道布置在煤柱內(nèi)的剖視圖。

附圖標記對照表：

1-分層煤層；10-底部保留煤層；11-上層分層煤層；

12-下層分層煤層；2-巖層頂板；3-采空區(qū)；

4-回采工作面；5-巷道；51-切眼；

52-回風順槽；53-回撤通道；54-運輸順槽；

6-巷道；61-切眼；62-回風順槽；

63-回撤通道；64-運輸順槽；7-煤柱。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖來進一步說明本發(fā)明的具體實施方式。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(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。

本發(fā)明提供的對特厚煤層進行分層開采的分層開采工藝，主要用于對煤層厚度超過8米的特厚煤層進行分層開采，可以開采分層開采多層分層煤層。

下面主要以分層開采兩層分層煤層進行舉例說明：

如圖1所示，本發(fā)明一實施例提供的一種對特厚煤層進行分層開采的分層開采工藝，包括如下步驟：

s001：預(yù)先將特厚煤層從上往下依次劃分出各分層煤層1。

s002：按照從上往下的順序依次開采各分層煤層1。

其中，在對任意相鄰的兩層分層煤層1中的上層分層煤層11進行回采時，預(yù)留預(yù)設(shè)厚度的底部保留煤層10不回采，底部保留煤層10作為下層分層煤層12的煤層頂板。

也即是，本發(fā)明提供的分層開采工藝，首先將特厚煤層按照預(yù)先設(shè)定的指標從上往下依次劃分為多個分層煤層1。

在開采時，先開采上部的上層分層煤層11，然后再開采下部的下層分層煤層12。

如果有多層分層煤層1時，在開采完下層分層煤層12之后，再開采位于下層分層煤層12下部的下層分層煤層，依次類推，即為按照從上往下的順序依次開采各分層煤層1。

需要說明的是，由于圖1中僅給出了兩層分層煤層，因此標號11代表上層分層煤層，標號12代表下層分層煤層。

當劃分有3層或3層以上的分層煤層1時，下層分層煤層12下方還有下層分層煤層，在開采該下層分層煤層12和其下方的下層分層煤層時，下層分層煤層12相對于其下方的下層分層煤層相對地為上層分層煤層。

其中在對任意的上層分層煤層進行回采時，預(yù)留預(yù)設(shè)厚度的底部保留煤層10不回采，底部保留煤層10作為下層分層煤層的煤層頂板，從而取消了人工假頂施工，簡化了工藝。

本發(fā)明提供的分層開采工藝，取消了人工假頂?shù)氖┕?，直接利用上層分層煤層預(yù)留預(yù)設(shè)厚度的底部保留煤層作為下層分層煤層中工作面的煤層頂板，無需像現(xiàn)有技術(shù)中一樣鋪網(wǎng)，簡化了工藝，降低了開采成本，大幅提高了開采效率。

其中，在對頂層的分層煤層1進行回采時，巖層頂板2被采出或剝離，在對頂層的分層煤層1進行回采時，頂層的分層煤層1的采空區(qū)3上方為巖層頂板2的采空區(qū)3，無老頂或巖層頂板2的存在?；夭晒ぷ髅?在對下層分層煤層12進行回采時，其布置在上層分層煤層11的采空區(qū)3內(nèi)，因此在推進過程中不會伴有老頂或巖層頂板2的周期性垮落，也就不會有周期來壓，回采工作面4的壓力也很小。

較佳地，在步驟s002中還包括：

在對下層分層煤層12進行回采時，如遇到上層分層煤層11所保留的底部保留煤層10冒漏時，通過適當降低采高、帶壓擦頂拉架、加快回采工作面4的推進速度和快速截割下層分層煤層12中的煤的方式控制底部保留煤層10冒漏。

為了方便掘進和綜采回采，在各分層煤層1的回采工作面4中設(shè)置有支架頂梁，以支撐煤層頂板(底部保留煤層10)能夠為下分層提供穩(wěn)定可靠的煤層頂板，其不會破壞底部保留煤層10，也不會發(fā)生冒漏現(xiàn)象。

即便在極特殊的情況下，由于上層分層煤層11局部底板超挖等原因，發(fā)生下層分層煤層12中的回采工作面4與上層分層煤層11中的采空區(qū)3割透的情況，也僅僅是在支架端面的寬度范圍內(nèi)有少量的小塊矸石漏下來，較大塊度的頂板矸石不會冒漏。

在這種情況下，采用適當降低采高、臥底割煤、帶壓擦頂拉架、并加快回采工作面4的推進速度的方法，通過采煤機對下層分層煤層12中的煤快速割過幾刀之后就能夠留住煤層頂板(底部保留煤層10)，控制住煤層頂板冒漏。

帶壓擦頂拉架為帶著壓力擦著頂板或底部保留煤層10進行拉動液壓支架，起到對頂板支撐的作用。

較佳地，在步驟s002中還包括：

在對上層分層煤層11進行回采時，控制回采工作面4的采高，并沿著上層分層煤層11的煤層頂板回采，嚴禁隨意下扎，避免對下層分層煤層12的回采工作面4的煤層頂板(底部保留煤層10)控制帶來困難。

較佳地，在對下層分層煤層12進行回采時，采用綜放采煤工藝將上層分層煤層11所保留的底部保留煤層10回收，提高煤回收率。

綜放采煤工藝是在回采過程中，將煤層頂板(底部保留煤層10)同時回采的工藝。

較佳地，如圖2-3所示，在對任一分層煤層1進行開采之前，先在分層煤層1中掘出巷道(5、6)，巷道(5、6)包括切眼(51、61)、回風順槽(52、62)、回撤通道(53、63)和運輸順槽(54、64)。

其中，上層分層煤層11與下層分層煤層12之間具有煤柱7。

在垂直方向上，下層分層煤層12的巷道6與上層分層煤層11的巷道5的投影采用外錯式布置，也即是上層分層煤層11的巷道5與下層分層煤層12的巷道6的投影在垂直方向不完全重疊，而是交錯在一起，呈外錯式布置。這種布置方式有利于加大工作面長度，減小順槽煤柱，提高回采率。

較佳地，如圖2-3所示，將下層分層煤層12中的切眼61、回風順槽62、回撤通道63和運輸順槽64均設(shè)置在上層分層煤層11的煤柱7內(nèi)，有利于采用簡單的錨網(wǎng)支護方式，不用架棚，既能保證煤層頂板(底部保留煤層10)的安全，又能節(jié)省成本，提高掘進效率。

較佳地，如圖2-3所示，將下層分層煤層12中的切眼61布置在上層分層煤層11中的切眼51的外側(cè)。

將下層分層煤層12中的回風順槽62布置在上層分層煤層11中的回風順槽52的外側(cè)。

將下層分層煤層12中的回撤通道63布置在上層分層煤層11中的回撤通道53的外側(cè)。

將下層分層煤層12中的運輸順槽64布置在上層分層煤層11中的運輸順槽54的外側(cè)。

此種布置方式為外錯式布置方式，既能加大工作面長度，減小順槽煤柱，提高回采率，又能保證煤層頂板(底部保留煤層10)的安全。

較佳地，在挖掘巷道(5、6)時，同時對上分層煤層11的采空區(qū)3打鉆孔放水，避免上層的采空區(qū)積水量過大影響安全開采。優(yōu)選地，底部保留煤層10的厚度在0.2m-0.4m之間，分層煤層1的厚度為4m，即可以保證底部保留煤層10起到人工假頂?shù)淖饔茫帜軐崿F(xiàn)最大限度的煤層開采，提高了煤層回采率。

本發(fā)明提供的分層開采工藝，解決特厚煤層采用人工假頂分層開采技術(shù)存在的工藝復(fù)雜、成本高、安全性差，回采效率低的問題，通過創(chuàng)新開采技術(shù)，達到簡化生產(chǎn)工藝、提高回采效率、降低成本的目的，實現(xiàn)特厚煤層安全高效開采。

根據(jù)需要，可以將上述各技術(shù)方案進行結(jié)合，以達到最佳技術(shù)效果。

以上所述的僅是本發(fā)明的原理和較佳的實施例。應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明原理的基礎(chǔ)上，還可以做出若干其它變型，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。