井工煤矿采区式无掘进巷道无煤柱采煤方法技术

本发明专利技术公开了一种井工煤矿采区式无掘进巷道无煤柱采煤方法，包括以下步骤：某煤矿划定适合无掘进巷道无煤柱采区范围，从开拓大巷开口掘进三条采区巷道和末采工作面回风巷，连通三条采区巷形成采区的准备巷道和通风系统，这是本发明专利技术的主要特征。掘进第一个工作面的工作面运输巷和切眼，形成第一个工作面的回采巷道，布置各项生产系统。第一个工作面回采，采用沿空留巷技术保留一定宽度的工作面回风巷作为第二个工作面的运输巷使用。第二个工作面回采后形成第三个工作面的回采巷道，后续工作面依次类推回采。实现采区内无掘进巷道无煤柱回采。采区回采完毕，三条采区巷可为相邻采区服务，重复利用。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于井工煤矿开采
，具体涉及一种井工煤矿采区式无掘进巷道无煤柱采煤方法。
技术介绍
：当前我国井工煤矿准备方式主要有采区式和带区式。这两种准备方式工作面回采前均需掘进2至4条工作面巷道，相邻回采工作面间需要留设一定宽度的保护煤柱。为保证回采工作面正常接续，每个煤矿需布置多个掘进工作面，用人多，掘进时间长，掘进费用高，留设保护煤柱浪费了大量的煤炭资源。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种井工煤矿采区式无掘进巷道无煤柱采煤方法，待采区系统布置完成后，可以实现多个工作面在掘进少量工作面巷道、不留设工作面保护煤柱的情况下回采，从而减少掘进人员，大大降低了掘进费用，多回收煤炭资源。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案来实现的：井工煤矿采区式无掘进巷道无煤柱采煤方法，包括以下步骤：1)针对某一煤矿的某一采区，从开拓大巷开口掘进三条采区巷道和末采工作面回风巷，作为无掘进巷道无煤柱采区的准备巷道，形成通风系统；2)掘进第一个工作面运输巷和切眼，形成无掘进巷道无煤柱采区第一个工作面的回采巷道；3)第一个工作面回采，采煤机截割煤壁，同时割出第一个工作面回风巷，并采用沿空留巷技术保留作为第二个工作面运输巷使用，形成第二个工作面的回采巷道；4)第二个工作面回采，回采时形成第二个工作面回风巷作为第三个工作面运输巷使用，后续工作面依次类推回采，实现采区内无掘进巷道无煤柱回采；5)采区内工作面回采完毕，三条采区巷为相邻采区服务，实现重复利用。本专利技术进一步的改进在于，步骤1)的具体实现方法如下：101)某一煤矿根据煤层赋存条件、开拓系统，进行采区划分；102)从三条开拓大巷开口掘进三条采区巷道，其中采区运输巷和采区辅助运输巷位于采区一侧，采区回风巷位于另外一侧，在三条采区巷的尽头掘进末采工作面回风巷并连通三条采区巷形成采区通风系统，新鲜风流经采区运输巷和采区辅助运输巷至末采工作面回风巷、采区回风巷回到回风大巷。本专利技术进一步的改进在于，步骤2)的具体实现方法如下：201)从采区运输巷开口掘进第一个工作面运输巷、切眼至采区回风巷，形成首采工作面的回采巷道；202)同时形成第一个工作面生产系统，包括：主运输系统线路：煤流由第一个工作面经工作面运输巷、采区运输巷至带式输送机大巷；辅助运输系统线路：物料从辅助运输大巷、采区辅助运输巷和工作面运输巷至第一个工作面；通风系统线路：新鲜风从带式输送机大巷和辅助运输大巷、采区运输巷和采区辅助运输巷至工作面运输巷到达第一个工作面，过工作面后变成污风，经采区回风巷至回风大巷；203)其他生产系统：供电、排水系统形成。本专利技术进一步的改进在于，步骤3)的具体实现方法如下：301)待各系统准备完毕，第一个工作面开始回采，工作面运输巷随工作面回采报废；302)工作面回采时采煤机截割煤壁，工作面一侧为运输巷，工作面另一侧采用沿空留巷技术保留一定宽度的巷道作为本工作面的回风巷，同时作为第二个工作面运输巷，第一个工作面回采至停采线结束后，工作面回风巷道向前掘进一段距离与采区运输巷贯通，同时将第二个工作面切眼掘进完成，第二个工作面的回采巷道形成，此时可以准备第二个工作面的生产系统。本专利技术进一步的改进在于，步骤4)的具体实现方法如下：401)第二个工作面各系统与第一个工作面布置方式类似，待第二个工作面生产系统准备完毕，第二个工作面开始回采，由于利用了第一个工作面回风巷作为第二个工作面运输巷使用，两相邻工作面间不需要留设保护煤柱，实现无煤柱开采；402)除了工作面的切眼需要掘进外，回采第二个工作面并没有掘进巷道，实现了无掘进巷道回采；403)后续工作面依次类推，利用上一个工作面保留的回风巷作为本工作面的运输巷，直至采区内最后一个工作面回采完毕，采区内实现了无掘进巷道无煤柱开采。本专利技术进一步的改进在于，步骤5)的具体实现方法如下：在第一采区回采结束前，相邻采区掘进一条采区回风巷和最后一个工作面回风巷，利用第一采区的采区运输巷和采区辅助运输巷形成第二个采区的通风系统，本采区的采区运输巷和采区辅助运输巷为第二个采区服务，同理，本采区回风巷为另一侧第三个采区服务。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1.与传统采煤方法需提前掘进2-4条工作面巷道相比，本专利技术可以实现多个回采工作面在掘进少量工作面巷道的情况下进行回采。以采区包含5个回采工作面为例，工作面推进长度为2000m，传统工作面(每个工作面掘进2条工作面巷道为例)，传统采煤方法开采5个工作面需要掘进5×2×2000+5×300＝21500m巷道(含工作面巷道和切眼)，而无掘进巷道无煤柱开采需要提前掘进的巷道(包含采区巷、工作面巷道、切眼)为1500×3+2000×2+5×300＝10000m左右，减少了掘进费用，减少了掘进人员。原因是提出了一种新的准备方式(上述巷道布置方式)，巧妙利用了沿空留巷技术，创新地提出了采煤掘进留巷一体化技术。2.与传统工作面回采需要留设工作面间保护煤柱相比，本专利技术可以实现相邻工作面回采不留设保护煤柱。以采区包含5个工作面为例，工作面推进长度为2000m，煤柱留设宽度20m，煤厚2m计算，密度1.3t/m3。传统工作面需要留设煤柱2000×20×2×1.3×4＝416000t，按陕西榆林地区2016年5月份原煤230元/t计算，价值9568万元，而采用无掘进巷道无煤柱开采技术不需要留设煤柱，可多收入9568万元。原因是巧妙利用了沿空留巷技术，创新的提出了采煤掘进留巷一体化技术。3.与传统煤矿采煤工作面与掘进工作面分离不同，本专利技术实现采煤工作面和掘进工作面同步实施，减少了井下掘进工作面。原因是应用了采煤掘进留巷一体化技术。由采煤机直接截割出本工作面回风巷道，并用沿空留巷技术保留作为下一个工作面运输巷。4.本专利技术采区巷重复利用，节省了投资，节约了准备巷道的掘进时间。原因是相邻采区不再重复掘进功能相同的采区巷，直接利用已有的采区巷。附图说明：图1为本专利技术所述的采区式无掘进巷道无煤柱开采系统。图中系统以包含5个采煤工作面为例进行说明，如果不受地质条件限制，则可以包含更多工作面。图中显示的瞬时状态为正在回采一号工作面。图2为本专利技术所属的三个相邻采区。图中：1-辅助运输大巷，2-带式输送机大巷，3-回风大巷，4-一采区运输巷，5-一采区辅助运输巷，6-一采区回风巷，7-一号工作面运输巷，8-一号工作面切眼，9-一号工作面回风巷(二号工作面运输巷)，10-一号工作面回风巷(将要形成巷道)，11-二号工作面回风巷(三号工作面运输巷)，12-三号工作面回风巷(四号工作面运输巷)，13-四号工作面回风巷(五号工作面运输巷)，14-五号工作面回风巷，15-二采区回风巷，16-二采区工作面回风巷，17-停采线，18-三采区运输巷，19-三采区辅助运输巷，20-三采区工作面回风巷。具体实施方式：以下结合附图和实施例对本专利技术做出进一步的说明。如图1所示，某煤矿已掘进完成辅助运输大巷1、带式输送机大巷2和回风大巷3三条大巷。此外需提前掘进一采区运输巷4和一采区辅助运输巷5，这两条采区巷布置于一侧，提前掘进的一采区回风巷6布置在另外一侧，三条采区巷间布置五个采煤工作面，五个工作面的推进长度为一采区辅助运输巷5和一采区回风巷6间的距离。此外还需本文档来自技高网...

【技术保护点】
井工煤矿采区式无掘进巷道无煤柱采煤方法，其特征在于，包括以下步骤：1)针对某一煤矿的某一采区，从开拓大巷开口掘进三条采区巷道和末采工作面回风巷，作为无掘进巷道无煤柱采区的准备巷道，并形成通风系统；2)掘进第一个工作面运输巷和切眼，形成无掘进巷道无煤柱采区第一个工作面的回采巷道；3)第一个工作面回采，采煤机截割煤壁，同时割出第一个工作面回风巷，并采用沿空留巷技术保留作为第二个工作面运输巷使用，形成第二个工作面的回采巷道；4)第二个工作面回采，回采时形成第二个工作面回风巷作为第三个工作面运输巷使用，后续工作面依次类推回采，实现采区内无掘进巷道无煤柱回采；5)采区内工作面回采完毕，三条采区巷为相邻采区服务，实现重复利用。

【技术特征摘要】
1.井工煤矿采区式无掘进巷道无煤柱采煤方法，其特征在于，包括以下步骤：1)针对某一煤矿的某一采区，从开拓大巷开口掘进三条采区巷道和末采工作面回风巷，作为无掘进巷道无煤柱采区的准备巷道，并形成通风系统；2)掘进第一个工作面运输巷和切眼，形成无掘进巷道无煤柱采区第一个工作面的回采巷道；3)第一个工作面回采，采煤机截割煤壁，同时割出第一个工作面回风巷，并采用沿空留巷技术保留作为第二个工作面运输巷使用，形成第二个工作面的回采巷道；4)第二个工作面回采，回采时形成第二个工作面回风巷作为第三个工作面运输巷使用，后续工作面依次类推回采，实现采区内无掘进巷道无煤柱回采；5)采区内工作面回采完毕，三条采区巷为相邻采区服务，实现重复利用。2.根据权利要求1所述的井工煤矿采区式无掘进巷道无煤柱采煤方法，其特征在于，步骤1)的具体实现方法如下：101)某一煤矿根据煤层赋存条件、开拓系统，进行采区划分；102)从三条开拓大巷开口掘进三条采区巷道，其中采区运输巷和采区辅助运输巷位于采区一侧，采区回风巷位于另外一侧，在三条采区巷的尽头掘进末采工作面回风巷并连通三条采区巷形成采区通风系统，新鲜风流经采区运输巷和采区辅助运输巷至末采工作面回风巷、采区回风巷回到回风大巷。3.根据权利要求1所述的井工煤矿采区式无掘进巷道无煤柱采煤方法，其特征在于，步骤2)的具体实现方法如下：201)从采区运输巷开口掘进第一个工作面运输巷、切眼至采区回风巷，形成首采工作面的回采巷道；202)同时形成第一个工作面生产系统，包括：主运输系统线路：煤流由第一个工作面经工作面运输巷、采区运输巷至带式输送机大巷；辅助运输系统线路：物料从辅助运输大巷、采区辅助运输巷和工作面运输巷至第一个工作面；通风系统线路：新鲜风从带式输送机大巷和辅助运输大巷、采区运输巷和采区辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：王安，祁和刚，王昌傲，宫守才，宋伟，郑忠友，刘清宝，华召文，任勇，蔡峰，朱磊，李学强，程海星，
申请(专利权)人：中煤西安设计工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61