全井工区段无煤柱无沿空平巷的采煤方法技术

本发明专利技术公开了一种全井工区段无煤柱无沿空平巷的采煤方法，其包括如下步骤：进行区段运输平巷和采煤工作面的掘进，形成单折角二分段式巷道；通过在区段运输平巷和采煤工作面安装漏泄式送风通道，向单折角二分段式巷道输送新鲜风流；通过将单折角二分段式巷道用作回风通道，使单折角二分段式巷道和漏泄式送风通道组合成巷道的通风系统；其中，单折角二分段式巷道的布局没有区段隔离煤柱及沿空平巷。本发明专利技术的方法，巷道布置合理、简单，减少巷道掘进和维护工程量，降低巷道掘进设备、围岩支护及工资等费用，避免因沿空平巷带来的围岩支护难题，提高对煤炭资源的回采率，使巷道内风量分配合理。

【技术实现步骤摘要】
全井工区段无煤柱无沿空平巷的采煤方法
本专利技术涉及矿业工程领域，尤其涉及一种全井工区段无煤柱无沿空平巷的采煤方法。
技术介绍
传统的井工开采过程中，需沿着区段开采范围内的层状煤体布设由区段运输平巷1a、采煤工作面2和区段回风平巷(即沿空平巷)3组合形成的双折角三分段式巷道，相邻区段之间留设区段隔离煤柱4，采煤工作面2布置端头支架7a、液压支架7b、采煤机8和刮板输送机9等，区段运输平巷1a布置轨道13、皮带输送机14、设备列车等，区段留设隔离煤柱和沿空平巷采煤法的双折角三分段式布置如图1～3所示。当采用双折角三分段式巷道的布置方式时，在回采过程中，采煤工作面上覆岩层由液压支架7b承载，采煤工作面的上端头和下端头由端头支架7a支护，以便保持区段运输平巷1a、采煤工作面2和区段回风平巷3畅通，使得新鲜风流15由区段运输平巷进入，污风16由区段回风平巷排入主要回风巷道。一般情况下，相邻区段之间留设的隔离煤柱宽度在3～50m之间，这些隔离煤柱未被开采，造成损失煤量较大；沿空平巷受相邻采空区覆岩剧烈运动引起的侧向高支承压力影响，经常会出现顶板剧烈下沉、严重片帮及强烈底鼓等强矿压现象，需要投入大量人力、物力、财力保障巷道安全畅通，尤其当隔离煤柱宽度较小时，沿空平巷矿压显现程度将进一步加剧；在本区段工作面回采过程中，超前支承压力与侧向支承压力叠加，使得巷道支护难度更大，超前工作面在0～50m范围内，巷道围岩极易冒顶垮帮，因此，造成靠近相邻区段采空区5一侧的巷道维护异常困难。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种全井工区段无煤柱无沿空平巷的采煤方法，其大幅减少全井工开采条件下区段巷道掘进及维护工程量，提高煤炭资源采出率。为实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供一种全井工区段无煤柱无沿空平巷的采煤方法，其包括如下步骤：进行区段运输平巷和采煤工作面的掘进，形成仅由区段运输平巷和采煤工作面组合而成的单折角二分段式巷道；通过在所述区段运输平巷和采煤工作面安装漏泄式送风通道，向所述单折角二分段式巷道输送新鲜风流；通过将所述单折角二分段式巷道用作回风通道，使所述单折角二分段式巷道和所述漏泄式送风通道组合成巷道的通风系统；其中，所述单折角二分段式巷道的布局没有区段隔离煤柱及沿空平巷。其中，形成所述单折角二分段式巷道包括如下步骤：进行区段运输平巷的掘进；进行采煤工作面的掘进，使采煤工作面的下端头与所述区段运输平巷前端头相连并形成单折角；其中，所述采煤工作面的上端头延伸至相邻区段采空区边缘的煤岩分界区。其中，安装所述漏泄式送风通道包括如下步骤：进行区段运输平巷掘进时，每滞后掘进头第一距离，均在形成的巷道帮部或顶板上布设一段第一进风管，并使相邻两段的第一进风管连通为一体，以便形成第一进风通道；进行采煤工作面掘进时，每滞后掘进头第二距离，均在形成的巷道帮部或顶板上布设一段第二进风管，并使相邻两段的第二进风管连通为一体，以便形成第二进风通道；其中，位于所述区段运输平巷前端头的第一进风管和位于所述采煤工作面下端头的第二进风管连通为一体，以便所述第一进风通道和所述第二进风通道连通形成所述漏泄式送风通道；其中，所述漏泄式送风通道上开设有多个用于向外送风的送风孔。优选的，所述漏泄式送风通道的送风孔处设置有用于调节风量、风速及风向的调节阀。优选的，所述第一进风管为刚性进风管或柔性进风管，所述第二进风管为柔性进风管。其中，所述第二进风通道的上端延伸至煤岩分界区。进一步的，还包括对采煤工作面进行支护的步骤，其包括：在所述采煤工作面的上端头处安装带侧护帮板的端头支架；在所述采煤工作面的上部安装端头支架；在所述采煤工作面的中部安装液压支架；在所述采煤工作面的下端头处安装端头支架；其中，所述带侧护帮板的端头支架与所述煤岩分界区接触。更进一步的，对所述采煤工作面进行支护还包括如下步骤：在对相邻区段工作面进行回采期间，对所述煤岩分界区进行预先加强支护。或者，对所述采煤工作面进行支护还包括如下步骤：在对采煤工作面进行掘进及对本区段进行回采过程中，对所述煤岩分界区的围岩进行支护。其中，所述采煤工作面为综合机械化采煤工作面或普通机械化采煤工作面。与现有技术相比，本专利技术的全井工区段无煤柱无沿空平巷的采煤方法具有如下优点：1、本专利技术提供了一种单折角二分段式巷道的布置方法，其创新了现有技术中的区段巷道布置方式，避免了沿空巷道剧烈矿压显现带来的围岩控制难题；简化了区段巷道布置系统，显著减少了区段巷道掘进和维护工程量，降低了巷道掘进设备、围岩支护及工资费用等；取消了现有技术采煤方法中需在相邻区段采空区与本区段回风平巷之间留设的区段隔离煤柱，大幅提高了煤炭资源回采率。2、本专利技术提供的压入式风管漏泄通风系统，使采煤工作面和区段运输平巷各分段区域的风量分配合理，易于满足全区域新鲜风的需求，减小了供风动力的消耗，避免了采煤工作面和区段运输平巷风量大、风速高、噪音大等问题，且能有效阻止有毒、有害气体涌入采煤工作面和区段运输平巷，同时也起到防灭火的作用。下面结合附图对本专利技术进行详细说明。附图说明图1是现有技术的区段留设煤柱和沿空平巷采煤法的双折角三分段布置图；图2是图1的A’-A’剖面图；图3是图1的B’-B’剖面图；图4是本专利技术的全井工区段无煤柱无沿空平巷的采煤方法中的单折角二分段式布置图；图5是图4的A-A剖面图；图6是图4的B-B剖面图。附图标记说明：1a、区段运输平巷；1b、区段运输平巷；2、采煤工作面；3、沿空平巷；4、区段隔离煤柱；5、相邻区段采空区；6、本区段采空区；7a、端头支架；7b、液压支架；7c、带侧护帮板的端头支架；8、采煤机；9、刮板输送机；10、第一进风管；11、第二进风管；12、调节阀；13、轨道；14、皮带输送机；15、新鲜风流；16、污风。具体实施方式如图4所示，为本专利技术提供的全井工区段无煤柱无沿空平巷的采煤方法的布置方式图，由图可知，本专利技术的采煤巷道具有单折角的二段式巷道。具体的，如图4～6所示，本专利技术的采煤方法中包括仅由区段运输平巷1b和采煤工作面2组合而成的单折角二分段式巷道，其中，区段运输平巷1b的前端头和采煤工作面2的下端头连接并形成单折角，而采煤工作面2的上端头延伸至相邻区段采空区边缘的煤岩分界区，即，单折角二分段式巷道的布局没有区段隔离煤柱及沿空平巷。除了单折角二分段式巷道，本专利技术的采煤方法还包括在区段运输平巷1b和采煤工作面2上安装的用于向单折角二分段式巷道输送新鲜风流15的漏泄式送风通道，以及由单折角二分段式巷道形成的用于将采煤工作后形成的污风16排出的回风通道，因此，回风通道和漏泄式送风通道组合形成了单折角二分段式巷道的通风系统。此外，本专利技术的采煤方法还包括采用支护装置对采煤工作面进行支护的步骤，该支护装置包括：安装在采煤工作面2上端头处的带侧护帮板的端头支架7c；安装在采煤工作面2上部的端头支架7a；安装在采煤工作面2中部的液压支架7b；安装在采煤工作面2的下端头处的端头支架7a；其中，带侧护帮板的端头支架7c与煤岩分界区相接触以便于支护该煤岩分界区的围岩。下面，描述本专利技术的全井工区段无煤柱无沿空平巷的采煤方法，其包括如下步骤：进行区段运输平巷1b和采煤工作面2的掘进，形成仅由区段运输平巷1b和采煤工作面2组合而成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全井工区段无煤柱无沿空平巷的采煤方法，其特征在于，包括如下步骤：进行区段运输平巷和采煤工作面的掘进，形成仅由区段运输平巷和采煤工作面组合而成的单折角二分段式巷道；通过在所述区段运输平巷和采煤工作面安装漏泄式送风通道，向所述单折角二分段式巷道输送新鲜风流；通过将所述单折角二分段式巷道用作回风通道，使所述单折角二分段式巷道和所述漏泄式送风通道组合成巷道的通风系统；其中，所述单折角二分段式巷道的布局没有区段隔离煤柱及沿空平巷。

【技术特征摘要】
1.一种全井工区段无煤柱无沿空平巷的采煤方法，其特征在于，包括如下步骤：进行区段运输平巷和采煤工作面的掘进，形成仅由区段运输平巷和采煤工作面组合而成的单折角二分段式巷道；通过在所述区段运输平巷和采煤工作面安装漏泄式送风通道，向所述单折角二分段式巷道输送新鲜风流；通过将所述单折角二分段式巷道用作回风通道，使所述单折角二分段式巷道和所述漏泄式送风通道组合成巷道的通风系统；其中，所述单折角二分段式巷道的布局没有区段隔离煤柱及沿空平巷；所述的安装所述漏泄式送风通道包括如下步骤：进行区段运输平巷的掘进时，每滞后掘进头第一距离，均在形成的巷道帮部或顶板上布设一段第一进风管，并使相邻两段的第一进风管连通为一体，以便形成第一进风通道；进行采煤工作面的掘进时，每滞后掘进头第二距离，均在形成的巷道帮部或顶板上布设一段第二进风管，并使相邻两段的第二进风管连通为一体，以便形成第二进风通道；将位于所述区段运输平巷前端头的第一进风管和位于所述采煤工作面下端头的第二进风管连通为一体，以便所述第一进风通道和所述第二进风通道连通形成所述漏泄式送风通道。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述单折角二分段式巷道包括如下步骤：进行区段运输平巷的掘进；进行采煤工作面的掘进，使采煤工作面的下端头与所述区段运输平巷前...

【专利技术属性】
技术研发人员：何富连，谢生荣，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11