一种下分层综采面过上分层煤层的集中煤柱的开采工艺技术领域
本发明涉及煤炭生产技术领域，尤其涉及一种下分层综采面过上分层煤层的集中
煤柱的开采工艺。
背景技术
煤层群开采与单一煤层开采相比，面临着更大的风险和开采难度，尤其是近距离
煤层下层开采时难度更大。在顶板控制方面，如果遇到上分层煤层留有集中煤柱的情况，下
分层综采面在推进过上分层集中煤柱过程中通常会发生动载矿压，压力显现十分强烈，顶
板控制也非常困难，如果措施不当，极有可能发生冒顶或压架，造成设备损坏或人员伤亡，
给安全生产带来严重威胁。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种下分层综采面过上分层煤层
的集中煤柱的开采工艺，可以安全的通过上分层煤层的集中煤柱区域。
本发明技术方案提供一种下分层综采面过上分层煤层的集中煤柱的开采工艺，其
中待开采煤层包括被开采完毕的上分层煤层和正在开采的下分层煤层；包括如下步骤：
S001：在所述下分层煤层的运输巷道和回风巷道中标记出上分层煤层在开采过程中所遗留
下的集中煤柱的位置；其中，所述集中煤柱正对所述下分层煤层中的下分层综采面前进的
方向为煤柱前侧面，所述集中煤柱背对所述下分层综采面前进的方向为煤柱后侧面；S002：
在所述下分层综采面前进到距离煤柱前侧面至第一预设距离时，观测并统计所述下分层综
采工作面的周期来压，得到所述周期来压的周期；S003：所述下分层综采面继续前进并进入
所述集中煤柱的下方，同时通过调节所述下分层综采面的回采速度，以调整在所述周期来
压发生时，所述下分层综采面所处的位置；S004：在所述下分层综采面前进到距离所述煤柱
后侧面至第二预设距离时，提高所述下分层综采面的回采速度，迅速通过所述集中煤柱的
下方，并且所述下分层综采面通过所述第二预设距离的时间小于所述周期来压的周期。
进一步地，还包括如下步骤：在所述下分层综采面前进到距离所述煤柱后侧面至
第二预设距离时，对所述下分层综采面进行调斜。
进一步地，所述下分层综采面的调斜角度在1.5°-2.5°之间。
进一步地，还包括如下步骤：在所述下分层综采面经过所述集中煤柱的下方时，提
高所述下分层综采面的采高。
进一步地，还包括如下步骤：在所述下分层综采面经过所述集中煤柱的下方的期
间内，拉动所述下分层综采面内的液压支架时，保证所述液压支架的支护顶端擦着煤层顶
板移动，并且依照单架顺序依次拉动所述液压支架。
进一步地，还包括如下步骤：在所述下分层综采面经过所述集中煤柱的下方的期
间内，在所述煤层顶板上留有预设厚度的顶煤。
进一步地，还包括如下步骤：在所述下分层综采面进入所述集中煤柱的下方之前，
提高所述下分层综采面内的液压支架上的安全阀的卸载压力。
进一步地，还包括如下步骤：对所述集中煤柱下方的所述运输巷道和回风巷道进
行加强支护。
进一步地，还包括如下步骤：采用具有伸缩顶梁的液压支架以预防所述下分层综
采面的架前漏矸冒顶。
进一步地，所述煤柱前侧面距所述煤柱后侧面的距离为60m，所述第一预设距离为
200m，所述第二预设距离为5m。
采用上述技术方案，具有如下有益效果：
通过综合周期来压、调整下分层综采工作面推进速度，在下分层综采工作面出集
中煤柱区域时，可以避开周期来压，避免矿压重叠，避免了冒顶的发生。
通过调斜下分层综采工作面，使集中煤柱分段垮落，使得下分层综采工作面逐渐
截割集中煤柱，避免一次截割集中煤柱整体，尽量缩短同一时间的压力影响范围。
通过对运输巷道、回风巷道及下分层综采工作面进行加强支护，提高了支护强度，
避免了冒顶发生。
综上，本发明提供的下分层综采面过上分层煤层的集中煤柱的开采工艺，可以安
全的通过上分层煤层的集中煤柱区域，避免了发生冒顶或压架，提高了煤炭生产的安全性。
附图说明
图1为本发明提供的下分层综采面过上分层煤层的集中煤柱的开采工艺的步骤示
意图；
图2为下分层综采面过上分层煤层的集中煤柱的平面示意图；
图3为下分层综采面过上分层煤层的集中煤柱的剖面示意图。
附图标记对照表：
1-上分层煤层； 11-运输巷道； 12-回风巷道；
13-集中煤柱； 131-煤柱前侧面； 132-煤柱后侧面；
2-下分层煤层； 20-下分层综采面； 21-运输巷道；
22-回风巷道。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的
附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”
指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1-3所示，本发明一实施例提供的下分层综采面过上分层煤层的集中煤柱的
开采工艺，其中待开采煤层包括被开采完毕的上分层煤层1和正在开采的下分层煤层2，包
括如下步骤：
S001：在下分层煤层2的运输巷道21和回风巷道22中标记出上分层煤层1在开采过
程中所遗留下的集中煤柱13的准确位置。
其中，集中煤柱13正对下分层煤层2中的下分层综采面20前进的方向为煤柱前侧
面131，集中煤柱13背对下分层综采面20前进的方向为煤柱后侧面132。
S002：在下分层综采面20前进到距离煤柱前侧面131至第一预设距离时，观测并统
计下分层综采工作面20的周期来压，得到周期来压的周期或步距。
S003：下分层综采面20继续前进并进入集中煤柱13的下方，同时通过调节下分层
综采面20的回采速度，以调整在周期来压发生时，下分层综采面20所处的位置。
S004：在下分层综采面20前进到距离煤柱后侧面132至第二预设距离时，提高下分
层综采面20的回采速度，迅速通过集中煤柱13的下方，并且下分层综采面20通过第二预设
距离的时间小于周期来压的周期。
上分层煤层1中的运输巷道11和回风巷道12布置在上分层煤层1中的上分层综采
面的两侧。
下分层综采面20位于上分层煤层1的下方，下分层煤层2中的运输巷道21和回风巷
道22布置在下分层综采面20的两侧。
上分层煤层1在开采中遗留有集中煤柱13，其位于下分层综采面20的上方，在下分
层综采面20过集中煤柱13下方的区域时，需要如下控制可以实现安全通过：
通过在距出集中煤柱13第二预设距离之前，提前对下分层综采面20进行调压，提
前第一预设距离对下分层综采面20的周期来压进行观测统计，得出周期来压的周期，例如
时间和步距等等。
通过调节下分层综采面20的推进速度，当遇到周期来压时，必要时停止前进，提前
调整周期来压时的位置，以使得在下分层综采面20出集中煤柱13期间(也就是下分层综采
面20在回采最后的第二预设距离时)，快速通过，其通过时间小于周期来压的周期，从而避
开了周期来压，避免动载矿压与周期来压重叠，在压力产生的根源上降低了矿压显现强度，
有效避免了由于压力叠加造成工作面强烈矿压显现，避免了冒顶的发生。
较佳地，还包括如下步骤：在下分层综采面20前进到距离煤柱后侧面132至第二预
设距离时，对下分层综采面20进行调斜。
通过加甩刀，来提前调斜工作面，或者通过调整下分层综采面20内的液压支架的
位置，来调斜下分层综采面20。
在距出煤柱线第二预设距离之前，也即是距离煤柱后侧面132至第二预设距离之
前，将下分层综采面20调斜到规定的斜度，减少下分层综采面20在同一时间出集中煤柱13
的长度，尽量缩短同一时间的压力影响范围。
较佳地，下分层综采面20的调斜角度在1.5°-2.5°之间。一般调斜1.5°～2.5°，按
下分层综采面20的长为240m计算，下分层综采面20两头推进度相差6.3～10.5m，则下分层
综采面20同一时间出集中煤柱13的长度大约减小到下分层综采面20长度的1/2到1/3。
较佳地，还包括如下步骤：在下分层综采面20经过集中煤柱13的下方时，提高下分
层综采面20的采高。
通过调整采煤机的前部滚筒的切割高度来调整采高，以保证在下分层综采面20压
力增大时，下分层综采面20中的液压支架的立柱有足够的伸缩行程，同时也避免液压支架
下缩太低，而导致采煤机过不去的问题。
较佳地，还包括如下步骤：在下分层综采面20经过集中煤柱13的下方的期间内，拉
动下分层综采面20内的液压支架时，保证液压支架的支护顶端擦着煤层顶板移动，并且依
照单架顺序依次拉动液压支架。
液压支架的支护顶端擦着煤层顶板移动，可以避免煤层顶板下沉，保证正常回采。
拉架时必须采用单架顺序拉架，邻架操作，严禁成组顺序或交替移步方式拉架。也
即是，每次只能拉动一台液压支架，并且要按照液压支架的顺序依次拉动，不能成组拉动，
也不能交替拉动，以保证可以对煤层顶板进行有效支护。
较佳地，还包括如下步骤：在下分层综采面20经过集中煤柱13的下方的期间内，在
煤层顶板上留有预设厚度的顶煤。
为了保证工程质量达到优良，确保煤层顶板和煤层底板的平整度、液压支架与煤
层顶板的接触效果，在出煤柱期间应留设一定的顶煤，预设厚度约为400mm～600mm。
较佳地，还包括如下步骤：在下分层综采面20进入集中煤柱13的下方之前，提高下
分层综采面20内的液压支架上的安全阀的卸载压力。通过提前对液压支架更换更大卸载压
力的安全阀，可以提高液压支架的支撑能力，以提高顶板支护效果。
较佳地，还包括如下步骤：对集中煤柱13下方的运输巷道21和回风巷道22进行加
强支护。具体通过采取锚索钢带网片加强支护，确保巷道安全。
较佳地，还包括如下步骤采用具有伸缩顶梁的液压支架以预防下分层综采面20架
前漏矸冒顶。
较佳地，煤柱前侧面距煤柱后侧面的距离为60m，第一预设距离为200m，第二预设
距离为5m。
也即是集中煤柱的宽度为60m，在距离集中煤柱200m之前就进行执行步骤S001，在
集中煤柱13的下方，距离出集中煤柱5m之前，调斜下分层综采面20，然后避开周期来压，提
高下分层综采面20的回采速度，快速通过集中煤柱13的下方。
近距离煤层下分层综采面过上覆集中煤柱的技术是一项综合性的顶板控制技术，
从调整来压步距、调斜工作面、合理设备选型、加强支架管理、加强设备检修、加强工程质量
管理等多个方面对顶板进行控制，这些技术易于落实，顶板控制效果显著，有效保证了过集
中煤柱期间的顶板安全。
利用调压技术，避免了动载矿压与工作面周期来压形成叠加，在压力产生的根源
上降低了矿压显现强度，有效避免了由于压力叠加造成工作面强烈矿压显现。
采用工作面调斜技术，缩短了工作面每刀煤出煤柱的长度，也就是缩短了压力对
工作面的影响范围，相当于减弱了出煤柱动载矿压对工作面的整体影响，有利于顶板控制。
根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技
术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范
围。