合圖4,所述高段走向壁式工作面分為下段工作面和 位于所述下段工作面上方的上段工作面4，所述下段工作面布置為折線段工作面，所述上段 工作面4為直線段工作面。所述采煤工作面的長度L = L1+L2且L 2 80m，其中Ll為上段工作面 4的長度，L2為所述下段工作面的長度。所述采煤工作面與水平面之間的夾角為偽俯斜面傾 角β且β < 55°，所述采煤工作面與大傾斜特厚煤層6的煤層走向之間的夾角為走向夾角γ， 其中
，α為大傾斜特厚煤層6的傾角。所述下段工作面由多個工作面節段5從 下至上拼接而成，多個所述工作面節段5均為直線段工作面且其沿由前至后進行布設，所述 工作面節段5的長度為5m~20m，所述下段工作面的長度L2為多個所述工作面節段5的長度 之和。多個所述工作面節段5與水平面之間的夾角由前至后逐漸增大。所述大傾斜特厚煤層 6的煤層厚度越大，所述工作面節段5的長度越大。所述偽俯斜面傾角β越大，所述下段工作 面的長度越小。多個所述工作面節段5中位于最下部的工作面節段5為底部工作面節段，多 個所述工作面節段5中位于最上部的工作面節段5為頂部工作面節段，所述底部工作面節段 位于所述頂部工作面節段前側。所述運輸平巷3位于所述底部工作面節段的底部，所述回風 平巷2位于所述上段工作面的頂部;所述采煤區段的段高Η = Η1+Η2,其中Hl為上段工作面4 的豎直高度且Hl =Ll X sinf3，H2為所述下段工作面的豎直高度且H2 = L2 X sinf3。
[0026] 本實施例中，每個所述工作面節段5的傾角均為該工作面節段5與水平面之間的夾 角，所述底部工作面節段的傾角為5°~15°，所述頂部工作面節段的傾角比偽俯斜面傾角β 小5°~15°，所述下段工作面中除所述頂部工作面節段之外的各工作面節段5的傾角均比其 后側相鄰工作面節段5的傾角小5°~15°。
[0027] 如圖1所示，所述采煤工作面(即所述偽俯斜面傾工作面)與所述大傾斜特厚煤層6 的理論工作面之間的夾角為90°-γ，所述大傾角煤層的理論工作面與水平面之間的夾角為 真傾角且真傾角為煤層傾角α。所述上段工作面4的長度Ll為上段工作面4的傾斜長度，所述 工作面節段5的長度為該工作面節段5的傾斜長度。圖2中，三角形ABD所處的平面為所述采 煤工作面(即所述偽俯斜面傾工作面），三角形ABD所處的平面為大傾斜特厚煤層6的理論工 作面，ZACB為真傾角即煤層傾角a，ZADB為偽俯斜面傾角β，ZADC為所述采煤工作面(即所 述偽俯斜面傾工作面)與煤層走向方向的夾角（簡稱走向夾角γ )，DC方向為采煤工作面的 走向推進方向，CA方向為采樣工作面的傾斜方向。實際開采過程中，走向夾角γ大于40°。偽 俯斜面傾角β根據煤層傾角α和所述采煤工作面的長度L，并考慮刮板輸送機的下滑上竄量 等因素進彳丁確定。
[0028] 本實施例中，所述采煤工作面的長度L = 80m~150m。
[0029] 實際施工時，可根據具體需要，對所述采煤工作面的長度L和偽俯斜面傾角β的大 小分別進行相應調整。
[0030] 本實施例中，所述下段工作面中所包括工作面節段5的數量不小于三個;所述偽俯 斜面傾角β越大，所述下段工作面中所包括工作面節段5的數量越少。
[0031] 并且，步驟一中所述下段工作面中所包括工作面節段5的數量為3個至5個。
[0032] 實際開采時，可根據具體需要，對所述下段工作面中所包括工作面節段5的數量以 及各工作面節段5的長度進行相應調整。
[0033] 本實施例中，所述運輸平巷3沿大傾斜特厚煤層6的頂板進行布設，所述回風平巷2 沿大傾斜特厚煤層6的底板進行布設，且運輸平巷3和回風平巷2均位于大傾斜特厚煤層6 內。
[0034] 其中，所述高段走向壁式工作面中的"高段"指步驟二中所述采煤區段的段高H為 大段高。
[0035] 實際進行開采時，由上至下依次對同一階段內的多個所述采煤區段分別進行開 采，開采過程如下：
[0036] 步驟一、采煤工作面確定:對當前所開采階段內所述采煤區段的采煤工作面進行 確定；
[0037] 步驟二、段高確定:根據步驟一中所確定的所述采煤區段的采煤工作面結構，對當 前所開采階段內所述采煤區段的段高H進行確定；
[0038] 步驟三、煤層開采：由上至下對當前所開采階段內的多個所述采煤區段分別進行 開采，過程如下：
[0039] 步驟301、第一采煤區段開采：以步驟一中所確定的采煤工作面為實際開采工作面 且以大傾斜特厚煤層6的煤層走向為推進方向，對當前所開采階段內位于最上部的第一采 煤區段進行開采；
[0040] 對當前所開采的采煤區段進行開采時，將大傾斜特厚煤層6的傾角α轉變為偽俯斜 面傾角β;且開采過程中，采用工作面支架對實際開采工作面進行同步支護；
[0041] 步驟302、下一個采煤區段開采:按照步驟301中所述的方法，對當前所開采階段內 的下一個所述采煤區段進行開采；
[0042]步驟303、重復步驟302,直至完成當前所開采階段內所有采煤區段的開采過程。
[0043] 本實施例中，所述采煤區段的數量為兩個，兩個所述采煤區段分別為首采煤區段7 (即所述第一采煤區段)和位于首采煤區段7下方的第二采煤區段8。
[0044] 實際開采時，可根據具體需要，對當前所開采階段內所述采煤區段的數量進行相 應調整。
[0045]本實施例中，所述大傾斜特厚煤層6為傾角α = 55°~75°且煤層厚度為4.5m以上的 煤層。
[0046]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根 據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍 屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種大傾斜特厚煤層高段走向壁式綜放開采結構，其特征在于:包括位于所開采大 傾斜特厚煤層(6)同一階段內的多個采煤區段，多個所述采煤區段由上至下進行布設，上下 相鄰兩個所述采煤區段之間留設有用于保護或隔離的區段保護煤柱（1)，每個所述采煤區 段的上下部沿大傾斜特厚煤層(6)的煤層走向分別設置有回風平巷(2)和運輸平巷(3);多 個所述采煤區段的采煤工作面結構均相同且其段高H均相同，所述采煤區段的段高H為該采 煤區段的垂直高度;每個所述采煤區段的所述采煤工作面均為高段走向壁式工作面，所述 高段走向壁式工作面為俯斜工作面且其為所述采煤區段的實際開采工作面;所述高段走向 壁式工作面分為下段工作面和位于所述下段工作面上方的上段工作面(4)，所述下段工作 面布置為折線段工作面，所述上段工作面(4)為直線段工作面;所述采煤工作面的長度L = L1+L2且L含80m，其中Ll為上段工作面(4)的長度，L2為所述下段工作面的長度;所述采煤工 作面與水平面之間的夾角為偽俯斜面傾角e且e ^ 55°，所述采煤工作面與大傾斜特厚煤層 (6)的煤層走向之間的夾角為走向夾角丫，其中，〇為大傾斜特厚煤層(6)的 傾角;所述下段工作面由多個工作面節段(5)從下至上拼接而成，多個所述工作面節段(5) 均為直線段工作面且其沿由前至后進行布設，所述工作面節段(5)的長度為5m~20m，所述 下段工作面的長度L2為多個所述工作面節段(5)的長度之和;多個所述工作面節段(5)與水 平面之間的夾角由前至后逐漸增大;所述大傾斜特厚煤層(6)的煤層厚度越大，所述工作面 節段(5)的長度越大;所述偽俯斜面傾角削i大，所述下段工作面的長度越小;多個所述工作 面節段(5)中位于最下部的工作面節段(5)為底部工作面節段，多個所述工作面節段(5)中 位于最上部的工作面節段(5)為頂部工作面節段，所述底部工作面節段位于所述頂部工作 面節段前側;所述運輸平巷（3)位于所述底部工作面節段的底部，所述回風平巷(2)位于所 述上段工作面的頂部;所述采煤區段的段高H=H1+H2,其中Hl為上段工作面(4)的豎直高度 且化=Ll X Si址，肥為所述下段工作面的豎直高度且肥=L2 X Si址。2. 按照權利要求1所述的大傾斜特厚煤層高段走向壁式綜放開采結構，其特征在于:每 個所述工作面節段巧）的傾角均為該工作面節段(5)與水平面之間的夾角，所述底部工作面 節段的傾角為5°~15°，所述頂部工作面節段的傾角比偽俯斜面傾角0小5°~15°，所述下段 工作面中除所述頂部工作面節段之外的各工作面節段(5)的傾角均比其后側相鄰工作面節 段(5)的傾角小5°~15°。3. 按照權利要求1或2所述的大傾斜特厚煤層高段走向壁式綜放開采結構，其特征在 于:所述下段工作面中所包括工作面節段巧）的數量不小于=個;所述偽俯斜面傾角e越大， 所述下段工作面中所包括工作面節段(5)的數量越少。4. 按照權利要求1或2所述的大傾斜特厚煤層高段走向壁式綜放開采結構，其特征在 于:所述運輸平巷(3)沿大傾斜特厚煤層(6)的頂板進行布設，所述回風平巷(2)沿大傾斜特 厚煤層(6)的底板進行布設，且運輸平巷(3)和回風平巷(2)均位于大傾斜特厚煤層(6)內。
【專利摘要】本實用新型公開了一種大傾斜特厚煤層高段走向壁式綜放開采結構，包括位于所開采大傾斜特厚煤層同一階段內的多個采煤區段，多個采煤區段由上至下布設，相鄰兩個采煤區段之間留設有區段保護煤柱，每個采煤區段的上下部分別設置有回風平巷和運輸平巷；每個采煤區段的采煤工作面均為高段走向壁式工作面，高段走向壁式工作面為俯斜工作面且其為實際開采工作面；高段走向壁式工作面分為下段工作面和上段工作面，下段工作面布置為折線段工作面，上段工作面為直線段工作面。本實用新型結構簡單、設計合理、施工簡便且開采效率高、開采過程安全可靠，能解決大傾斜特厚煤層開采過程中存在的開采難度大、安全系數低、不能實現高效開采等問題。
【IPC分類】E21C41/18
【公開號】CN205172581
【申請號】CN201521004677
【發明人】伍永平, 贠東風, 解盤石
【申請人】西安科技大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月5日