本发明属于井工煤矿开采技术领域，具体涉及一种双巷条带式三角煤开采方法。
背景技术：
三角煤也叫边角煤，是矿井开采过程中受地质条件、井田边界、各种保护煤柱等影响而形成的部分，具有储量小，形状不规则、压力大等特点。随着装备技术的不断提升，煤矿的生产能力日趋扩大，服务年限相对缩短，许多矿井都在考虑如何科学合理的开采三角煤。传统的三角煤开采方式有调斜开采、房柱式开采、旺格维利法开采等方式。调斜开采适用于工作面切眼与工作面两巷有一定夹角的情况下的开采，采用调斜开采的三角煤区域形状规则，不适用于形状不规则的三角煤区域。房柱式开采法和旺格维利开采法为单巷掘进，割煤与支护不能平行作业，且通风条件差，多头串联通风，开采效率较低，因此，传统的三角煤开采方法均不适用于形状不规则的三角煤区域煤层的高效开采。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种双巷条带式三角煤开采方法，该方法首先沿三角煤区域边界掘进外围导巷，形成全风压通风系统后，再进行双巷条带回采。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：
一种双巷条带式三角煤开采方法，该方法首先沿三角煤区域边界掘进外围导巷，形成全风压通风系统工作面，三角煤开采为双巷条带布置，具体包括以下步骤：
1)先掘进进风导巷，再掘进回风导巷，然后掘进通风联巷将进风导巷和回风导巷联通形成全风压通风系统；
2)在进风导巷开口掘进双巷条带1#；
3)继续掘进双巷条带1#直至与回风导巷贯通；
4)撤出双巷条带1#内所有机械、机电设备，在双巷条带1#与进风导巷和回风导巷相交处6m范围内建立密闭墙，完成采后封闭；
5)掘进双巷条带2#，掘进完成后封闭双巷条带2#，依次循环掘进双巷条带3#、双巷条带4#、双巷条带5#、双巷条带6#、.....、双巷条带n#，直至设计的三角煤区域煤炭全部采完。
本发明进一步的改进在于，每组双巷条带通过两台局部通风机分别压入通风，以提高采巷的空气流场环境。
本发明进一步的改进在于，每组双巷条带分为条带主巷、条带副巷以及之间的条带联巷，巷道掘进高度、宽度、支护方式均相同，条带主巷和条带副巷之间留有设定宽度的煤柱，其宽度为主巷巷道宽度的1.5～3倍。
本发明进一步的改进在于，双巷条带之间每间隔设定距离设置条带联巷，便于设备调车，确保作业有序进行。
本发明进一步的改进在于，双巷条带内布置一台连续采煤机割煤，后方梭车长距离运煤，履带式转载
破碎机破煤转运，连续采煤机和梭车撤出后四臂锚杆机跟进巷道支护，防爆铲车清煤完成开采。
本发明进一步的改进在于，双巷条带开采时包括以下施工步骤：
a)在所掘巷道口进行测量，放垂线点调整好激光，确定所掘进巷道的宽度、高度及方位；
b)启动连续采煤机进入条带主巷进行割煤，连续采煤机通过机组自带输送机将煤输送至连续采煤机后面的梭车内，梭车存满煤后运至履带式转载破碎机处卸载，履带式转载破碎机将煤破碎后转载至胶带输送机，胶带输送机再将煤运送至矿井主煤流运输系统；连续采煤机割煤10～15m后退出进入副巷割煤，梭车跟进；
c)连续采煤机退出主巷后，四臂锚杆机进入主巷对巷道顶板进行支护，支护完成后防爆铲车跟进进行清煤；
d)连续采煤机在副巷割煤10～15m后再进入主巷进行割煤，梭车跟进；
e)四臂锚杆机在主巷支护完成后进入副巷进行支护，支护完成后防爆铲车跟进进行清煤；
f)依次循环，实现割煤和支护交替平行作业，连续采煤机在副巷掘进40～50m后向主巷掘进条带联巷，条带联巷能够方便设备在条带主巷和条带副巷之间的调度；
g)继续循环掘进直至条带主巷和条带副巷均与回风导巷贯通，贯通后对条带主巷和条带副巷进行密闭。
本发明具有如下有益的技术效果：
本发明提供的一种双巷条带式三角煤开采方法，该方法首先沿三角煤区域边界掘进外围导巷，形成全风压通风系统后，再进行双巷条带回采，能够解决形状不规则的三角煤区域煤炭资源高效开采问题。
进一步，本发明采用轻量化的连续采煤机双巷开采，后方梭车、履带式转载破碎机配套运输，掘进条带联巷以便及时调车，各设备机动灵活，机械化程度高，割煤和支护交替平行作业，极大的增加了三角煤区域煤炭资源的开采效率。
此外，本发明可广泛应用于煤矿、冶金矿山等领域。
附图说明
图1是三角煤区域双巷条带开采平面示意图。
图2是三角煤区域双巷条带开采剖面示意图。
图3是2#双巷条带开采时的掘进作业示意图。
附图标记说明：
1—进风导巷；2—回风导巷；3—通风联巷；4—煤柱；5—双巷条带1#；6—双巷条带2#；6-1—条带主巷；6-2—条带副巷；6-3—条带联巷；7—双巷条带3#；8—双巷条带4#；9—双巷条带5#；10—双巷条带6#；11—密闭墙；12—连续采煤机；13—梭车；14—履带式转载破碎机；15—四臂锚杆机；16—防爆铲车；17—胶带输送机。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将以三角煤开采应用实例结合本发明附图，对技术方案进行清楚、完整地描述。
榆树湾煤矿位于榆神矿区一期规划区中部，主采2号煤层，煤厚平均11.79m，全区可采。由于采区工作面和井田边界限制，导致形成三角煤区域。三角煤的北部边界和东部边界为矿井的井田边界，储量大且形状呈梯形不规则状。为了满足安全、便捷、高效要求，采用双巷条带对三角煤进行开采。
如图1、图2和图3，具体实施方式如下：
1)先掘进进风导巷1，再掘进回风导巷2，然后掘进通风联巷3将进风导巷1和回风导巷2联通形成全风压通风系统。
2)在进风导巷1开口掘进双巷条带2#6，巷道掘进高度4.3m，掘进宽度5.6m，双巷之间留设煤柱4为9m.。
3)启动连续采煤机12进入条带主巷6-1进行割煤，连续采煤机12通过机组自带输送机将煤输送至连续采煤机12后面的梭车13内，梭车13存满煤后运至履带式转载破碎机14处卸载，履带式转载破碎机14将煤破碎后转载至胶带输送机17，胶带输送机17再将煤运送至矿井主煤流运输系统。连续采煤机12割煤10～15m后退出进入副巷6-2割煤，梭车13跟进。
4)连续采煤机12退出主巷6-1后，四臂锚杆机15进入主巷6-1对巷道顶板进行支护，支护完成后防爆铲车16跟进进行清煤。
5)连续采煤机12在副巷6-2割煤10～15m后再进入主巷6-1进行割煤，梭车13跟进。
6)四臂锚杆机15在主巷支护完成后进入副巷6-2进行支护，支护完成后防爆铲车16跟进进行清煤。
7)依次循环，实现割煤和支护交替平行作业，连续采煤机12在副巷6-2掘进40～50m后向主巷掘进条带联巷6-3，条带联巷6-3可方便设备在条带主巷和条带副巷之间的调度。
8)双巷条带2#6掘进完成后施工密闭墙11进行封闭，依次循环掘进双巷条带3#7、双巷条带4#8、双巷条带5#9、双巷条带6#10、.....、双巷条带n#，直至设计的三角煤区域煤炭全部采完。
技术特征：
1.一种双巷条带式三角煤开采方法，其特征在于，该方法首先沿三角煤区域边界掘进外围导巷，形成全风压通风系统工作面，三角煤开采为双巷条带布置，具体包括以下步骤：
1)先掘进进风导巷(1)，再掘进回风导巷(2)，然后掘进通风联巷(3)将进风导巷(1)和回风导巷(2)联通形成全风压通风系统；
2)在进风导巷(1)开口掘进双巷条带1#(5)；
3)继续掘进双巷条带1#(5)直至与回风导巷(2)贯通；
4)撤出双巷条带1#(5)内所有机械、机电设备，在双巷条带1#(5)与进风导巷(1)和回风导巷(2)相交处6m范围内建立密闭墙(11)，完成采后封闭；
5)掘进双巷条带2#(6)，掘进完成后封闭双巷条带2#(6)，依次循环掘进双巷条带3#(7)、双巷条带4#(8)、双巷条带5#(9)、双巷条带6#(10)、.....、双巷条带n#，直至设计的三角煤区域煤炭全部采完。
2.根据权利要求1所述的一种双巷条带式三角煤开采方法，其特征在于，每组双巷条带通过两台局部通风机分别压入通风，以提高采巷的空气流场环境。
3.根据权利要求1所述的一种双巷条带式三角煤开采方法，其特征在于，每组双巷条带分为条带主巷(6-1)、条带副巷(6-2)以及之间的条带联巷(6-3)，巷道掘进高度、宽度、支护方式均相同，条带主巷(6-1)和条带副巷(6-2)之间留有设定宽度的煤柱(4)，其宽度为主巷巷道宽度的1.5～3倍。
4.根据权利要求3所述的一种双巷条带式三角煤开采方法，其特征在于，双巷条带之间每间隔设定距离设置条带联巷(6-3)，便于设备调车，确保作业有序进行。
5.根据权利要求3所述的一种双巷条带式三角煤开采方法，其特征在于，双巷条带内布置一台连续采煤机(12)割煤，后方梭车(13)长距离运煤，履带式转载破碎机(14)破煤转运，连续采煤机(12)和梭车(13)撤出后四臂锚杆机(15)跟进巷道支护，防爆铲车(16)清煤完成开采。
6.根据权利要求5所述的一种双巷条带式三角煤开采方法，其特征在于，双巷条带开采时包括以下施工步骤：
a)在所掘巷道口进行测量，放垂线点调整好激光，确定所掘进巷道的宽度、高度及方位；
b)启动连续采煤机(12)进入条带主巷(6-1)进行割煤，连续采煤机(12)通过机组自带输送机将煤输送至连续采煤机后面的梭车(13)内，梭车(13)存满煤后运至履带式转载破碎机(14)处卸载，履带式转载破碎机(14)将煤破碎后转载至胶带输送机(17)，胶带输送机(17)再将煤运送至矿井主煤流运输系统；连续采煤机(12)割煤10～15m后退出进入副巷割煤，梭车(13)跟进；
c)连续采煤机(12)退出主巷后，四臂锚杆机(15)进入主巷对巷道顶板进行支护，支护完成后防爆铲车(16)跟进进行清煤；
d)连续采煤机(12)在副巷割煤10～15m后再进入主巷进行割煤，梭车(13)跟进；
e)四臂锚杆机(15)在主巷支护完成后进入副巷进行支护，支护完成后防爆铲车(16)跟进进行清煤；
f)依次循环，实现割煤和支护交替平行作业，连续采煤机(12)在副巷掘进40～50m后向主巷掘进条带联巷(6-3)，条带联巷(6-3)能够方便设备在条带主巷(6-1)和条带副巷(6-2)之间的调度；
g)继续循环掘进直至条带主巷(6-1)和条带副巷(6-2)均与回风导巷贯通，贯通后对条带主巷(6-1)和条带副巷(6-2)进行密闭。
技术总结
本发明公开了一种双巷条带式三角煤开采方法，包括步骤：先掘进进风导巷，再掘进回风导巷，然后掘进通风联巷将进风导巷和回风导巷联通形成全风压通风系统；在进风导巷开口掘进双巷条带并与回风导巷贯通；撤出双巷条带内所有机械、机电等设备后，在双巷条带与进风导巷和回风导巷相交处6m范围内建立密闭墙，完成采后封闭；依次循环掘进2#、3#、4#、5#、6#.....n#条带，直至三角煤区域煤炭全部采完。本发明首先沿三角煤区域边界掘进外围导巷，形成全风压通风系统后，再进行双巷条带回采，能够解决形状不规则的三角煤区域煤炭资源高效开采问题。本发明可广泛应用于煤矿、冶金矿山等领域。
技术研发人员：郑忠友;朱磊;吴玉意;张新福;黄剑斌;古文哲;潘浩;秋丰岐;宋天奇;刘治成;赵萌烨;孙俊彦
受保护的技术使用者：中煤能源研究院有限责任公司
技术研发日：2020.06.03
技术公布日：2020.09.04
声明：
“双巷条带式三角煤开采方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中煤能源研究院有限责任公司
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2024年08月13日 ~ 15日 
