一种冲击地压及高瓦斯矿井采区内工作面接续布置方法技术

本发明专利技术公开了一种冲击地压及高瓦斯矿井采区内工作面接续布置方法，包括以下步骤：选定采区，划为三个分区，每个分区划分若干区段，确定区段开采顺序；首先开采分区一首采工作面，同时分别对分区二和分区三首采工作面开展预抽瓦斯和掘进工作。分区一首采工作面回采完毕后，将分区三的掘进头移至分区一第二个面，开展巷道掘进；分区二首采工作面进行回采；分区三首采工作面进行瓦斯预抽。依此类推，掘进、预抽瓦斯和回采工作分别在三个分区间同时开展，循环往复，直至接续至下一个采区为止。实现采区内采、掘、抽三区联动，具有开拓(准备)工程少、投资省、生产集中、占用人员及设备少等优点，同时可有效缓解冲击地压、高瓦斯矿井接紧张的矛盾。

【技术实现步骤摘要】
一种冲击地压及高瓦斯矿井采区内工作面接续布置方法
本专利技术属于采矿工程
，具体涉及一种冲击地压及高瓦斯矿井采区内工作面接续布置方法。
技术介绍
现阶段为满足我国冲击地压矿井防治要求，矿井采区多划分单翼采区开采，工作面区段间留设小煤柱(4～8m)开采，工作面顺序开采，邻近工作面巷道采取沿空掘巷进行布置，或采区内留设区段大煤柱(40～80m)，又由于《煤矿安全规程》(2016版)对采、掘间安全距间距有明确限定，为解决矿井采、掘接续矛盾，往往同时打开两个或三个采区进行跳采，尤其是高瓦斯矿井，需同时进行瓦斯抽采，矿井往往布置三个采区，工作面回采、巷道掘进和预抽瓦斯相分离，实现三个采区联动，采区交替开采。此种工作面接替方式，带来大量的开拓巷道及准备巷道，井巷维护工程量大，采、掘、机、运、通、排、抽放等系统倒换频繁，生产系统复杂，不便于生产管理。且生产成本高、占用人员及设备较多、生产效率低，严重制约了矿井产能的充分发挥，不符合新时期我国能源发展变革的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前冲击地压及高瓦斯矿井中采用一井多区，采、掘抽相分离，采煤工作面进行多采区跳采的传统开采方法所带来的生产接续紧张、井巷工程量大、生产系统复杂、生产成本高、生产效率低下的现实问题，提出了一种冲击地压及高瓦斯矿井采区内工作面接续布置方法，其通过合理的采区内分区划分，实现采区内采、掘、抽三区联动开采，避免传统采区间跳采布置引起的投资高、接续紧张、效率低下，也可避免留设区段大煤柱(4)引起的煤炭资源浪费。本专利技术采用如下技术方案来实现的：一种冲击地压及高瓦斯矿井采区内工作面接续布置方法，包括以下步骤：1)将选定的生产采区垂直于采区巷道划分为三个等宽的分区，即分区一、分区二和分区三，三个分区间留设区段大煤柱，作为分区间的分界；2)每个分区划分为若干个区段，各区段间留设区段小煤柱，每个分区内区段数相同，对采区内所有区段按的工作面接续方向进行统一编号；3)首先在分区一内布置分区一首采工作面，工作面巷道为单U形布置，工作面两侧分别为分区一首采工作面回风巷和分区一首采工作面运输巷，采用后退式开采，全部垮落法管理顶板；分区二首采工作面为预抽瓦斯工作面，工作面巷道同样是单U形布置，两侧巷道内布置钻场进行预抽瓦斯；在分区三内进行分区三首采工作面回风巷和分区三首采工作面运输巷的掘进工作；4)分区一首采工作面回采完毕时，分区二首采工作面完成预抽瓦斯工作，分区三首采工作面完成掘进工作；分区一同时具备沿空掘巷的条件，将分区三的两个掘进面移至分区一第二个工作面回风巷和分区一第二个工作面运输巷，开展巷道掘进工作，沿空侧留设区段小煤柱；分区一的首采工作面接续至分区二首采工作面，进行回采，同时分区二首采工作面的预抽瓦斯工作接续至分区三首采工作面进行预抽；5)分区二首采工作面回采完毕时，分区三首采工作面完成预抽瓦斯工作，分区一第二个工作面完成掘进工作；分区二同时具备沿空掘巷的条件，将分区一的两个掘进面移至分区二第二个工作面回风巷和分区二第二个工作面运输巷，开展巷道掘进工作，沿空侧留设区段小煤柱；分区二首采工作面接续至分区三首采工作面，进行回采，同时分区三首采工作面的预抽瓦斯工作接续至分区一第二个工作面进行预抽；依此类推，掘进、预抽瓦斯和回采三项工作分别在采区内三个分区间同时开展，互不干扰，循环往复，直至接续至下一个采区为止。本专利技术进一步的改进在于，掘进、预抽瓦斯和回采由多采区联动，变为采区内分区间三区联动，分区间交替开采。本专利技术进一步的改进在于，各分区划分3～6个区段，每个分区区段数相同。本专利技术进一步的改进在于，各区段间小煤柱宽度为4～8m，分区间煤隔离煤柱为40～80m，区段煤柱为分区隔离煤柱宽度的1/10。本专利技术进一步的改进在于，各区段工作面推进长度为1500～2500m，单个工作面服务时间1年，与工作面预抽瓦斯周期相一致。本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术提供了一种冲击地压及高瓦斯条件下采区内工作面接续布置方法，具有以下有益效果：1、一个采区生产，采、掘、机、运、通、排、抽放等系统集中布置，生产系统简单，占用人员及设备少，生产效率高，便于生产管理，不仅有利于企业降本增效，还有利于提高系统的可靠性和稳定性，实现矿井安全开采。2、通过合理的采区内分区划分，实现采区内采、掘、抽三区联动开采，避免传统多采区同时布置，大大降低矿井准备工程量，初期投资省，缓解了工作面接续紧张的局面。3、仅在分区间留设两处大煤柱，分区内各区段留设小煤柱，不仅可避免留设区段大煤柱引起的煤炭资源浪费，还可避免留设区段大煤柱造成应力集中，引起的煤与瓦斯突出、工作面冲击矿压等灾害，有利于矿井的安全开采。4、满足《煤矿安全规程》(2016)和《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》(AQ1055-2008)分区通风的要求，一个采区对应一个风井；避免多采区跳采，无法实现分区通风。附图说明图1是本专利技术采区分区及区段划分平面图；图2是本专利技术首次循环一阶段掘、抽、采工程布置平面图；图3是本专利技术首次循环二阶段掘、抽、采工程布置平面图；图4是本专利技术首次循环三阶段掘、抽、采工程布置平面图；图5是本专利技术末次循环一阶段掘、抽、采工程布置平面图。图6是本专利技术各分区间掘、抽、采工艺循环示意图。图中：C1-分区一；C2-分区二；C3-分区三；C11-分区一首采工作面；C12-分区一第二个工作面；C13-分区一末采工作面；C21-分区二首采工作面；C22-分区二第二个工作面；C23-分区二末采工作面；C31-分区三首采工作面；C32-分区三第二个工作面；C33-分区三末采工作面；1-采区辅助运输巷；2-采区运输巷；3-采区回风巷；4-区段大煤柱；5-区段小煤柱；6-分区一首采工作面回风巷；7-分区一首采工作面运输巷；8-分区二首采工作面回风巷；9-分区二首采工作面运输巷；10-分区三首采工作面回风巷；11-分区三首采工作面运输巷；12-分区一第二个工作面回风巷；13-分区一第二个工作面运输巷；14-分区二第二个工作面回风巷；15-分区二第二个工作面运输巷；16-分区二末采工作面回风巷；17-分区二末采工作面运输巷；18-分区三末采工作面回风巷；19-分区三末采工作面运输巷。具体实施方式为使本专利技术专利实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提供的一种冲击地压及高瓦斯矿井采区内工作面接续布置方法，包括：首先选定生产采区，将生产采区垂直于采区巷道(分别为采区辅助运输巷1、采区运输巷2、采区回风巷3)划分为三个等宽的分区，分别为分区一C1、分区二C2、分区三C3，三个分区间留设区段大煤柱4，作为分区间的分界。每个分区划分为若干个区段，各区段间留设区段小煤柱5，每个分区内区段数相同，对采区内所有区段按的工作面接续方向进行统一编号，编号分别为C11、C12、C13、C21、C22、C13、C31、C32和C33。如图2所示，在分区一C1内布置分区一首采工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲击地压及高瓦斯矿井采区内工作面接续布置方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将选定的生产采区垂直于采区巷道划分为三个等宽的分区，即分区一(C1)、分区二(C2)和分区三(C3)，三个分区间留设区段大煤柱(4)，作为分区间的分界；2)每个分区划分为若干个区段，各区段间留设区段小煤柱(5)，每个分区内区段数相同，对采区内所有区段按的工作面接续方向进行统一编号；3)首先在分区一(C1)内布置分区一首采工作面(C11)，工作面巷道为单U形布置，工作面两侧分别为分区一首采工作面回风巷(6)和分区一首采工作面运输巷(7)，采用后退式开采，全部垮落法管理顶板；分区二首采工作面(C21)为预抽瓦斯工作面，工作面巷道同样是单U形布置，两侧巷道内布置钻场进行预抽瓦斯；在分区三(C3)内进行分区三首采工作面回风巷(10)和分区三首采工作面运输巷(11)的掘进工作；4)分区一首采工作面(C11)回采完毕时，分区二首采工作面(C21)完成预抽瓦斯工作，分区三首采工作面(C31)完成掘进工作；分区一(C1)同时具备沿空掘巷的条件，将分区三(C3)的两个掘进面移至分区一第二个工作面回风巷(12)和分区一第二个工作面运输巷(13)，开展巷道掘进工作，沿空侧留设区段小煤柱(5)；分区一的首采工作面(C11)接续至分区二首采工作面(C21)，进行回采，同时分区二首采工作面(C21)的预抽瓦斯工作接续至分区三首采工作面(C31)进行预抽；5)分区二首采工作面(C21)回采完毕时，分区三首采工作面(C21)完成预抽瓦斯工作，分区一第二个工作面(C12)完成掘进工作；分区二(C2)同时具备沿空掘巷的条件，将分区一(C1)的两个掘进面移至分区二第二个工作面回风巷(14)和分区二第二个工作面运输巷(15)，开展巷道掘进工作，沿空侧留设区段小煤柱(5)；分区二首采工作面(C21)接续至分区三首采工作面(C31)，进行回采，同时分区三首采工作面(C31)的预抽瓦斯工作接续至分区一第二个工作面(C12)进行预抽；依此类推，掘进、预抽瓦斯和回采三项工作分别在采区内三个分区间同时开展，互不干扰，循环往复，直至接续至下一个采区为止。...

【技术特征摘要】
1.一种冲击地压及高瓦斯矿井采区内工作面接续布置方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将选定的生产采区垂直于采区巷道划分为三个等宽的分区，即分区一(C1)、分区二(C2)和分区三(C3)，三个分区间留设区段大煤柱(4)，作为分区间的分界；2)每个分区划分为若干个区段，各区段间留设区段小煤柱(5)，每个分区内区段数相同，对采区内所有区段按的工作面接续方向进行统一编号；3)首先在分区一(C1)内布置分区一首采工作面(C11)，工作面巷道为单U形布置，工作面两侧分别为分区一首采工作面回风巷(6)和分区一首采工作面运输巷(7)，采用后退式开采，全部垮落法管理顶板；分区二首采工作面(C21)为预抽瓦斯工作面，工作面巷道同样是单U形布置，两侧巷道内布置钻场进行预抽瓦斯；在分区三(C3)内进行分区三首采工作面回风巷(10)和分区三首采工作面运输巷(11)的掘进工作；4)分区一首采工作面(C11)回采完毕时，分区二首采工作面(C21)完成预抽瓦斯工作，分区三首采工作面(C31)完成掘进工作；分区一(C1)同时具备沿空掘巷的条件，将分区三(C3)的两个掘进面移至分区一第二个工作面回风巷(12)和分区一第二个工作面运输巷(13)，开展巷道掘进工作，沿空侧留设区段小煤柱(5)；分区一的首采工作面(C11)接续至分区二首采工作面(C21)，进行回采，同时分区二首采工作面(C21)的预抽瓦斯工作接续至分区三首采工作面(C31)进行预抽；5)分区二首...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛超，王长友，华召文，刘清宝，孙东飞，李伟，赵传刚，郭建南，张鸥，
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