适用于缓倾斜煤层的采区自留巷无煤柱开采方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于缓倾斜煤层的采区自留巷无煤柱开采方法，包括以下步骤：某煤矿划定适合沿空留巷无煤柱的开采范围，从开拓大巷开口，掘进两条采区巷道和首采工作面回风巷，以及开拓石门连接总回风巷。连接三条巷道以及石门，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。在第一个工作面开切眼，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巷道作为第二个工作面的运输巷使用。第二个工作面回采，保留一定宽度的巷道作为第三个工作面的回风巷使用，后续工作面依次类推。本发明专利技术实现采区内无掘进巷道无煤柱回采。

【技术实现步骤摘要】
适用于缓倾斜煤层的采区自留巷无煤柱开采方法
本专利技术属于煤矿开采

技术介绍
当前我国煤矿的开采方式无论缓倾斜煤层还是倾斜煤层，一般采用采区式走向长壁开采方式，即在井田范围内划分若干阶段，在阶段底部沿煤层走向布置一到两条大巷，在阶段上部沿煤层走向布置一条回风大巷，在阶段范围内沿煤层走向划分为若干采区，采区内沿煤层倾向划分若干区段，在区段内沿煤层倾向布置采煤工作面，每个采区沿煤层倾向布置2至3条上山巷道并联通阶段上下大巷，从而形成主要生产系统。每个区段在回采前通常需要先掘好两条回采巷道，为了保证回采工作面的正常接续，需要在上一工作面回采完成前掘进好下一接续工作面的回采巷道，两个区段工作面之间需要留设保护煤柱，这不仅造成了煤炭资源浪费，而且造成了煤柱应力集中和潜在的煤炭自燃隐患，同时还可能造成采掘接替紧张，故目前有不少煤矿通过沿空留巷实施无煤柱开采。但是这种沿空留巷开采体系还不彻底，每个区段仍需要先掘进一条区段运输平巷才能与另一条沿空留的巷道形成新的采煤工作面，并且采煤工作面搬家距离远，搬家时间长，工作强度大。另外，传统的采区布置2至3条采区上山一般都布置在采区中部或采区同一侧边界，不利于形成前进式与后退式顺畅转换的易搬家的采煤工作面。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服现有开采方式的不足，提供适用于缓倾斜煤层的采区自留巷无煤柱开采方法。该方法可以实现在一个缓倾斜煤层的采区内仅需要掘进一条工作面回风巷道，不留设工作面保护煤柱的情况下进行往复式回采，从而减少掘进工程，避免煤炭资源的浪费。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种适用于缓倾斜煤层的采区自留巷无煤柱开采方法，包括以下步骤：第一步，根据煤层赋存条件，在煤矿某水平上掘进好轨道大巷、运输大巷和回风大巷后，将水平范围内煤层划分成若干采区，依次类推；其特征在于,第二步，针对某一采区，从运输大巷向采区一侧开口，沿煤层倾向掘进一条皮带运输上山，从轨道大巷向采区另一侧开口，沿煤层倾向掘进一条轨道运输上山，再将每个采区从上而下依次划分成若干区段，即第一区段、第二区段，依次类推，在第一区段上部掘进第一个工作面回风巷道，并与回风大巷贯通；第三步，在第一区段位置，从皮带运输上山施工第一开口进入煤层，在煤层中施工第一开切眼,开切眼与第一工作面回风巷贯通，形成第一回采工作面，第一回采工作面上布置采煤设备；在第一开口中布置可伸缩运输皮带机；第四步，开始回采，回采时在靠近第二区段侧采用现有的切顶卸压成巷技术，作为第一工作面运输巷和下一个回采工作面的运输巷，并使可伸缩皮带随回采工作面向前延长，直至第一回采工作面达到右端，回采后形成采空区，回采结束；在回采过程中，运煤系统线路是，煤流由第一回采工作面经第一工作面运输巷、皮带运输上山至运输大巷，再经井底车场运至地面；运料系统线路是，物料经轨道大巷、轨道运输上山和第一工作面回风巷至第一回采工作面；通风系统线路是，新鲜风经轨道大巷、皮带运输上山和第一工作面运输巷到达第一回采工作面，过工作面后变成污风，经第一工作面回风巷至回风大巷；同时，在第二区段位置，从轨道运输上山施工第二开口进入煤层，在第二区段的右端施工第二开切眼，形成第二回采工作面备用；第五步，第一回采工作面回采结束时已与第二工作面贯通，将采煤设备整体滑移至第二回采工作面，本工作面运输巷设备不动，继续供第二回采工作面运输使用；开始回采第二回采工作面，回采时在靠近第三区段侧采用切顶卸压成巷技术，作为第二回采工作面回风巷，并且作为下一工作面的回风巷，直至第二回采工作面采至左端，回采结束；同时，在第三区段位置，从皮带运输上山施工第三开口进入煤层，在第三区段的左端施工第三开切眼，形成第三工作面，备用；第六步，第二回采工作面回采结束时已自行与第三回采工作面贯通，将采煤设备整体滑移至第三开切眼中，将可伸缩运输皮带移至第三开口中，开始回采，如同第四步，后续工作面依次类推，直至该采区回采完毕。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1.与传统无煤柱开采方法相比，本专利技术实现了在一个采区只需提前掘进一条首采工作面回风巷道即可，大大减少了巷道掘进成本，实现相邻工作面不留设保护煤柱，从而节约煤炭资源。2.由于采区两条上山巷道布置在采区两侧，不用保护煤柱，从而节约煤炭资源。当本采区采完后，可供相邻采区继续使用，使下一采区少掘进一条上山巷道，而且简化了人员和设备的调动。3.由于上一工作面采完后，其中一条回采巷道仍能为下一工作面发挥相同的作用，因此只需另一条回采巷道搬家到下一工作面的回采巷道，减少了搬家次数，节约了间隔时间；由于上一工作面完成后，采煤设备不用拆卸折返搬家后再重新组装，只需要整体滑移到下一工作面即可，节约搬家时间，实现两个工作面之间的无接缝运转。需要说明的是，由于第二个回采工作面存在污风下行问题，所以本专利技术采煤方法优先适用于煤层倾角≤12°的缓倾斜煤层。附图说明图1至图4为本专利技术实施例的巷道布置和开采步骤示意图。图中：1-运输大巷，2-轨道大巷，3-回风大巷，4-采区，5-皮带运输上山，6-轨道运输上山，7-回采区段，8-第一开口，9-第一开切眼10-第一工作面回风巷，11-第一工作面运输巷，12-采空区，13-第二开口，14-第二开切眼,15-第一回采工作面,16-第二回采工作面,17-第二回采工作面回风巷，18-第三开口，19-第三开切眼。具体实施方式：以下结合附图对本专利技术做出进一步的说明。本专利技术适用于缓倾斜煤层的采区自留巷无煤柱开采方法，包括以下步骤：第一步，根据煤层赋存条件，在煤矿某水平上掘进好运输大巷1、轨道大巷2和回风大巷3后，在该水平范围内将煤层划分成若干采区4，如图1所示；第二步，针对某一采区4，从运输大巷1向采区4一侧开口，沿煤层倾向掘进一条皮带运输上山5，从轨道大巷2向采区4另一侧开口，沿煤层倾向掘进一条轨道运输上山6，再将每个采区4从上而下依次划分成若干区段7，即第一区段、第二区段，依次类推，在第一区段上部掘进第一个工作面回风巷10，并与回风大巷3贯通；第三步，在第一区段位置，从皮带运输上山5施工第一开口8进入煤层，在煤层中施工第一开切眼9,第一开切眼9与第一工作面回风巷10贯通，形成第一回采工作面15，第一回采工作面15上布置采煤设备；在第一开口8中布置可伸缩运输皮带机，如图2所示；第四步，开始回采，回采时在靠近第二区段侧采用现有的切顶卸压成巷技术，作为第一工作面运输巷11和下一个回采工作面的运输巷，并使可伸缩皮带随回采工作面向前延长，直至第一回采工作面15达到右端，回采后形成采空区12，回采结束，如图3所示；在回采过程中，运煤系统线路是，煤流由第一回采工作面15经第一工作面运输巷11、皮带运输上山5至运输大巷1，再经井底车场运至地面；运料系统线路是，物料经轨道大巷2、轨道运输上山6和第一工作面回风巷10至第一回采工作面15；通风系统线路是，新鲜风经轨道大巷2、皮带运输上山5和第一工作面运输巷11到达第一回采工作面15，过工作面后变成污风，经第一工作面回风巷10至回风大巷3；同时，在第二区段位置，从轨道运输上山6施工第二开口13进入煤层，在第二区段的右端施工第二开切眼14，形成第二回采工作面16备用，如图3所示；第五步，第一回采工作面15回采结束时已与第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于缓倾斜煤层的采区自留巷无煤柱开采方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，根据煤层赋存条件，在煤矿某水平上掘进好轨道大巷、运输大巷和回风大巷后，将水平范围内煤层划分成若干采区，依次类推；其特征在于,第二步，针对某一采区，从运输大巷向采区一侧开口，沿煤层倾向掘进一条皮带运输上山，从轨道大巷向采区另一侧开口，沿煤层倾向掘进一条轨道运输上山，再将每个采区从上而下依次划分成若干区段，即第一区段、第二区段，依次类推，在第一区段上部掘进第一个工作面回风巷道，并与回风大巷贯通；第三步，在第一区段位置，从皮带运输上山施工第一开口进入煤层，在煤层中施工第一开切眼,开切眼与第一工作面回风巷贯通，形成第一回采工作面，第一回采工作面上布置采煤设备；在第一开口中布置可伸缩运输皮带机；第四步，开始回采，回采时在靠近第二区段侧采用切顶卸压成巷技术，作为第一工作面运输巷和下一个回采工作面的运输巷，并使可伸缩皮带随回采工作面向前延长，直至第一回采工作面达到右端，回采后形成采空区，回采结束；在回采过程中，运煤系统线路是，煤流由第一回采工作面经第一工作面运输巷、皮带运输上山至运输大巷，再经井底车场运至地面；运料系统线路是，物料经轨道大巷、轨道运输上山和第一工作面回风巷至第一回采工作面；通风系统线路是，新鲜风经轨道大巷、皮带运输上山和第一工作面运输巷到达第一回采工作面，过工作面后变成污风，经第一工作面回风巷至回风大巷；同时，在第二区段位置，从轨道运输上山施工第二开口进入煤层，在第二区段的右端施工第二开切眼，形成第二回采工作面备用；第五步，第一回采工作面回采结束时已与第二工作面贯通，将采煤设备整体滑移至第二回采工作面，本工作面运输巷设备不动，继续供第二回采工作面运输使用；开始回采第二回采工作面，回采时在靠近第三区段侧采用切顶卸压成巷技术，作为第二回采工作面回风巷，并且作为下一工作面的回风巷，直至第二回采工作面采至左端，回采结束；同时，在第三区段位置，从皮带运输上山施工第三开口进入煤层，在第三区段的左端施工第三开切眼，形成第三工作面，备用；第六步，第二回采工作面回采结束时已自行与第三回采工作面贯通，将采煤设备整体滑移至第三开切眼中，将可伸缩运输皮带移至第三开口中，开始回采，如同第四步，后续工作面依次类推，直至该采区回采完毕。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于缓倾斜煤层的采区自留巷无煤柱开采方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，根据煤层赋存条件，在煤矿某水平上掘进好轨道大巷、运输大巷和回风大巷后，将水平范围内煤层划分成若干采区，依次类推；其特征在于,第二步，针对某一采区，从运输大巷向采区一侧开口，沿煤层倾向掘进一条皮带运输上山，从轨道大巷向采区另一侧开口，沿煤层倾向掘进一条轨道运输上山，再将每个采区从上而下依次划分成若干区段，即第一区段、第二区段，依次类推，在第一区段上部掘进第一个工作面回风巷道，并与回风大巷贯通；第三步，在第一区段位置，从皮带运输上山施工第一开口进入煤层，在煤层中施工第一开切眼,开切眼与第一工作面回风巷贯通，形成第一回采工作面，第一回采工作面上布置采煤设备；在第一开口中布置可伸缩运输皮带机；第四步，开始回采，回采时在靠近第二区段侧采用切顶卸压成巷技术，作为第一工作面运输巷和下一个回采工作面的运输巷，并使可伸缩皮带随回采工作面向前延长，直至第一回采工作面达到右端，回采后形成采空区，回采结束；在回采过程中，运煤系统线路是，煤流由第一回采工作面经第一工作面运输巷、皮带运输上山...

【专利技术属性】
技术研发人员：马其华，梁跃，乔宇，曹富荣，郑小磊，张凯，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37