一种浅埋薄基岩回收大巷煤柱工作面的回采方法技术

本发明专利技术提出一种浅埋薄基岩回收大巷煤柱工作面的回采方法，包括1)回采工作面推进至目标位置之前的设置和2)回采工作面推进及回采过程，1)回采工作面推进至目标位置之前设置至少包括：1

【技术实现步骤摘要】
一种浅埋薄基岩回收大巷煤柱工作面的回采方法


[0001]本专利技术属于煤炭开采
，尤其涉及一种浅埋薄基岩回收大巷煤柱工作面的回采方法。

技术介绍

[0002]对于面临资源枯竭的煤矿矿井，井田范围内主采煤层内所有的综采区段已经完成回采工作，为节约煤炭资源，提高企业效益，在安全风险可控的基础上，采用布置综采工作面，沿大巷走向推进的方案来回收大巷煤柱及附近浪费的煤炭资源。如6
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2116综采工作面是纳林庙煤矿二号井的最后一个工作面，为大巷煤柱回收工作面。是一个典型三面采空的孤岛工作面。上部煤层大部已被露天剥离，并已回填覆土，回填岩土厚度达150m。6
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2116工作面回采时需经过纵向贯穿工作面的6
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2煤西翼三条大巷17条联巷和3个暗井。大巷煤柱范围内另分布有17处原西翼综采工作面顺槽开口段空巷以及2条联络巷。
[0003]诸如此类的工作面存在的技术难题主要有以下几点：1)矿压显现剧烈，矿压规律复杂，顶板控制难度大；2)工作面上覆基岩较薄，而基岩上覆回填松散岩土层，顶板自然垮落后难以形成稳定的砌体梁结构，容易发生切落式破坏，支护困难；3)工作面回采过程中要经过多条与工作面平行的空巷和井，支护难度大，顶板下沉量大，通过困难；4)煤壁片帮严重，超前支护困难。
[0004]近年来在神东矿区出现运用旺格维利采煤法回收煤柱的工程实践，但因回采率较低，受适用条件限制，多用来回收矿井边角(不规则)煤柱。随着采煤工艺的发展，采用锚杆锚索等主动支护手段逐渐成为解决工作面过空巷的一种有效方法。在工程实际中，较常采用木垛、密集支柱等支护空巷顶板或调整工作面与空巷角度(调斜)来解决综采工作面过空巷问题。
[0005]国内外学者对于工作面过空巷研究中，与工作面斜交的空巷研究较多但对垂直或平行于工作面的空巷研究较少。对于空巷支护方面大多采用木垛+锚索+工字钢组合支护或单体+锚索+工字钢组合支护，近年来发现有采用充填体+高水材料方案支护空巷的工程实例，但未发现对采用充填+锚索+木垛组合支护空巷的研究。现阶段，过空巷技术实例大多是现场摸索总结规律形成，鲜有以矿压监测为依据的理论支撑，工程实践时，空巷支护强度过小，则回采时发生冒顶漏矸事故，过大则降低经济效益。
[0006]综上，对于浅埋薄基岩回收大巷煤柱工作面的回采，现有技术只有一些局部的、不全面的技术工艺，且均不成熟或有技术缺陷，尚无一种完整的、成熟的浅埋薄基岩回收大巷煤柱工作面的回采方法。因此，有必要研究出一种安全高效回收大巷煤柱的回采工艺，填补国内外在此领域的技术空白。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种针对浅埋深回收大巷煤柱工作面的安全高效回采方法。
[0008]本专利技术的目的是这样实现的：
[0009]一种浅埋薄基岩回收大巷煤柱工作面的回采方法，包括1)回采工作面推进至目标位置之前的设置和2)回采工作面推进及回采过程，
[0010]所述1)回采工作面推进至目标位置之前设置至少包括：1
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1矿压监测设置、1
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2巷道支护两个步骤；
[0011]1‑
1矿压监测设置包括：工作面矿压监测设置、大巷矿压监测设置、联巷矿压监测设置及巷道变形监测设置；工作面矿压监测设置为在工作面布置多个矿压监测分站，其中工作面中部覆盖主运、回风、辅运三条大巷范围的矿压监测分站密集度要高于工作面其他区域；所述大巷矿压监测设置为在回风及主运大巷中选取未受到采动影响的范围均匀布置矿压监测站；所述联巷矿压监测设置为选取未受到采动影响的联巷布置测点，在联巷底板位置布设煤矿充填体应力监测仪；所述巷道变形监测设置为在主运、回风、辅运三条大巷内采用十字布点法在顶板、两帮及底板分别设置位移监测装置；
[0012]1‑
2巷道支护包括：联巷的填充及对大巷的超前支护；
[0013]所述联巷的填充采用方案一和方案二中任意一种，所述方案一和方案二均要调制填充膏体，所述填充膏体由煤、水泥与水调制而成，煤与水泥重量比为1:0.1～0.2，水泥用量为0.24t/m3；所述方案一充填时，空巷底板至巷道3m段使用防爆装载机搅拌砼，3m至顶板段使用充填泵密实充填接顶；所述方案二充填时，巷道底板至巷道3.3m段使用防爆装载机搅拌砼，上部空间用木垛接顶；通过联巷矿压监测设置自联巷进行充填时开始监测充填体应力分布规律数据，直到工作面推进至联巷停止观测；
[0014]所述大巷的超前支护为每条大巷在工作面前方20m范围内纵向布置两套超前支护液压支架组，每套超前支护液压支架组包括三台同向摆放且首尾相接的单体支架，每组中相邻的两台单体支架通过推杆相连接，推杆的前端与前一台单体支架底座后部焊接的耳座铰接，推杆的后端具有耳板结构且与后一台单体支架的支架推拉头铰接；所述支架推拉头设置在每台单体支架的底座前部且与支架内部推移油缸相连；
[0015]所述2)回采工作面推进及回采过程至少包括：2
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1压力监测及现象分析、2
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2进行回采工作面调整两个部分；
[0016]2‑
1、压力监测及现象分析包括：回采过程中，通过工作面矿压监测设置，实时监测工作面支架初撑力、工作阻力及循环末阻力并上传，结合矿压显现现象分析工作面不同位置处矿压特征和周期来压步距；通过大巷矿压监测设置，监测工作面推进过程中大巷各测点支撑压力，并记录巷道与工作面顶底板、两帮压力与破坏的宏观显现以及工作面的推进情况；通过巷道变形监测设置观测巷道顶、底板及两帮位移变化；
[0017]2‑
2进行回采工作面调整包括工作面调压和工作面调斜；所述工作面调压为在工作面贯通联巷前采取停产等压、让压或主动降低工作面支架初撑力；所述工作面调斜为对工作面推进方向进行调斜使工作面通过空巷。
[0018]作为巷道支护方面的联巷的进一步改进：
[0019]联巷的填充中木垛接顶方式为：巷道内平行设置三排木垛，第一排与第三排木垛分别距其各自靠近的一侧巷帮300～400mm，第二排木垛沿巷道中心线支设；每排木垛均由多个方形木垛等间距排列组成，每排木垛的相邻两个方形木垛间距为1500～1300mm，相邻两排木垛交错设置：即每个方形木垛与邻排木垛中两个方形木垛的间隙对应；每个方形木
垛均由多层木材上下排列组成，其中第一排和第三排的方形木垛每层由横向和纵向各两根平行木棍组成，第二排木垛每层由横向和纵向各3根平行且等间距的木棍组成。
[0020]作为巷道支护方面的大巷超前支护的进一步改进：
[0021]大巷的超前支护中超前支护液压支架组中的单体支架的结构为：单体支架的底座的尾部通过四连杆机构向上支撑有掩护梁，掩护梁的上端铰接有水平的顶梁，顶梁的前端铰接有可向下弯折的护帮板，顶梁和掩护梁的两侧面焊接有侧护板，顶梁与底座之间连接有两个位置对称的立柱，所述立柱为液压千斤顶，立柱与顶梁铰接、与底座球形铰接。
[0022]进一步的，每套超前支护液压支架组的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅埋薄基岩回收大巷煤柱工作面的回采方法，其特征在于：包括1)回采工作面推进至目标位置之前的设置和2)回采工作面推进及回采过程，所述1)回采工作面推进至目标位置之前设置至少包括：1
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1矿压监测设置、1
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2巷道支护两个步骤；1
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1矿压监测设置包括：工作面矿压监测设置、大巷矿压监测设置、联巷矿压监测设置及巷道变形监测设置；工作面矿压监测设置为在工作面布置多个矿压监测分站，其中工作面中部覆盖主运、回风、辅运三条大巷范围的矿压监测分站密集度要高于工作面其他区域；所述大巷矿压监测设置为在回风及主运大巷中选取未受到采动影响的范围均匀布置矿压监测站；所述联巷矿压监测设置为选取未受到采动影响的联巷布置测点，在联巷底板位置布设煤矿充填体应力监测仪；所述巷道变形监测设置为在主运、回风、辅运三条大巷内采用十字布点法在顶板、两帮及底板分别设置位移监测装置；1
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2巷道支护包括：联巷的填充及对大巷的超前支护；所述联巷的填充采用方案一和方案二中任意一种，所述方案一和方案二均要调制填充膏体，所述填充膏体由煤、水泥与水调制而成，煤与水泥重量比为1:0.1～0.2，水泥用量为0.24t/m3；所述方案一充填时，空巷底板至巷道3m段使用防爆装载机搅拌砼，3m至顶板段使用充填泵密实充填接顶；所述方案二充填时，巷道底板至巷道3.3m段使用防爆装载机搅拌砼，上部空间用木垛接顶；通过联巷矿压监测设置自联巷进行充填时开始监测充填体应力分布规律数据，直到工作面推进至联巷停止观测；所述大巷的超前支护为每条大巷在工作面前方20m范围内纵向布置两套超前支护液压支架组，每套超前支护液压支架组包括三台同向摆放且首尾相接的单体支架，每组中相邻的两台单体支架通过推杆相连接，推杆的前端与前一台单体支架底座后部焊接的耳座铰接，推杆的后端具有耳板结构且与后一台单体支架的支架推拉头铰接；所述支架推拉头设置在每台单体支架的底座前部且与支架内部推移油缸相连；所述2)回采工作面推进及回采过程至少包括：2
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1压力监测及现象分析、2
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2进行回采工作面调整两个部分；2
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1、压力监测及现象分析包括：回采过程中，通过工作面矿压监测设置，实时监测工作面支架初撑力、工作阻力及循环末阻力并上传，结合矿压显现现象分析工作面不同位置处矿压特征和周期来压步距；通过大巷矿压监测设置，监测工作面推进过程中大巷各测点支撑压力，并记录巷道与工作面顶底板、两帮压力与破坏的宏观显现以及工作面的推进情况；通过巷道变形监测设置观测巷道顶、底板及两帮位移变化；2
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2进行回采工作面调整包括工作面调压和工作面调斜；所述工作面调压为在工作面贯通联巷前采取停产等压、让压或主动降低工作面支架初撑力；所述工作面调斜为对工作面推进方向进行调斜使工作面通过空巷。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：任晓鹏，高坤，贾宝山，李绪萍，袁小浩，李正甲，罗松元，李军卫，郑光辉，代双成，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学北京天地华泰矿业管理股份有限公司，
类型：发明
国别省市：