实现双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术制造技术

本发明专利技术涉及煤炭开采领域，尤其涉及实现双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术。结合现有超长推进距离工作面双巷掘进技术需留设大尺寸煤柱的限制，沿空掘巷技术跳采出现孤岛工作面且无法保证通风与运料等问题。提出了适用于实现双巷布置“负煤柱”连续、顺序开采技术。本发明专利技术适用于煤层厚度较大，可沿着纵向布置上、下两巷；要求工作面涌水量相对较小，避免接续工作面回采期间大量涌水。该方法中，沿顶辅助运输巷可作为接续工作面工艺措施巷服务，实现顶煤弱化、瓦斯抽排或卸压等目的，实现沿顶辅助运输巷道“一巷多用”，且对于煤质较硬、高瓦斯矿井以及具有动力灾害的煤层更具技术、经济优势。济优势。济优势。

【技术实现步骤摘要】
实现双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术


[0001]本专利技术设计煤炭开采领域，尤其涉及实现双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术。

技术介绍

[0002]超长推进距离工作面通常指沿走向推进千米及以上距离工作面，且在一定范围内延长工作面推进距离能够实现井下工作面高产高效，达到增效减员的效果，有利于推动煤矿高度集中生产的发展，当推进距离过长时，风筒和局扇难以满足井下通风最低要求，物资运输也愈发困难。双巷掘进技术，则可解决超长推进距离工作面通风与辅助运输的难题。双巷掘进过程中，两巷道之间需留设较大尺寸的煤柱，留设的煤柱不仅会受到第一个工作面采动影响，同时还要为接续工作面服务，因此煤柱需经历多次采动影响，双巷布置通常留设30m，甚至更大尺寸煤柱，造成采区煤炭资源回采率降低，丢煤多等问题。
[0003]沿空巷道是沿着上区段工作面的采空区掘进回采巷道，沿空掘巷具有回采率高、巷道易于维护与掘进的特点，在国内广泛推广与使用，该技术目前已成功应用于薄、中厚、及厚煤层煤层在内的孤岛工作面、深部煤层群以及冲击倾向性煤层等常规与复杂条件的矿井。沿空掘巷后，其上覆岩层运动通常持续一年甚至更长时间，因此需进行跳采，等采空区覆岩稳定后在返回来采相邻采空区区域，如若直接顺采，直接沿上一工作面采空区掘进回采巷道并进行回采，则会受到上一采空区覆岩运动影响，无法保证沿空巷道安全性。
[0004]综上，超长推进距离工作面采用传统双巷掘进技术，如果留设较大尺寸煤柱，会产生回采率低、丢煤多等问题；而留设较小尺寸煤柱，虽然提高了煤炭资源采出率，但是多次采动影响，导致巷道维护难度极大，不利于井下高效生产。同时采用沿空掘巷技术，不仅需要跳采，易出现孤岛工作面，而且无法保证通风与物资材料的运输。
[0005]综述，针对现代大型矿井普遍存在超长推进距离双巷布置与掘进难题，以及沿空掘巷技术尚无法应用在超长推进距离工作面的开采中。因此，本专利技术专利基于解决以上问题，为形成技术创新，实现“连续”“顺序”开采目标，提出了实现双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术，所述开采技术顺利解决了传统双巷布置为保障巷道安全高产高效服务期间留设大尺寸煤柱，造成煤损严重、丢煤多的问题；改变沿空巷道需要采用跳采的局限性；沿顶辅助运输巷可作为接续工作面工艺巷继续使用，实现对顶煤弱化、瓦斯抽排或者卸压等目的，从而实现“一巷多用”。

技术实现思路

[0006]针对以上技术问题，本专利技术的目的在于，提出了实现双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术，以解决现有技术存在的技术局限问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]a、采区或带区首采工作面一侧沿煤层顶板形成双巷布置，双巷之间保留大尺寸煤柱，且按照一定间隔距离设置联络巷；
[0009]b、采区或带区首采工作面另一侧回采巷道沿煤层底板布置，所述沿底巷道与靠近首采工作面近端的沿顶巷道形成生产系统，沿着工作面底板向靠近工作面近端的沿顶巷道存在一段起坡段，其按照3
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、9
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、12
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、15
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(n节)、12
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、6
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、3
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进行起坡，其中n的取值依据煤层厚度和所述的沿顶巷道高度之差确定；
[0010]c、采区或带区首采工作面回采期间，接续工作面远端以同样方式布置双巷，所述双巷到达开采边界后，向首采工作面采空区侧开切眼，到达“负煤柱”沿空掘巷所在位置；
[0011]d、所述沿空巷道滞后工作面一定距离同向掘进，掘进过程中与首采工作面远端巷道间隔一定距离布置联络巷，联络巷布置方案参考专利保护权b；
[0012]e、利用所述首采工作面沿顶辅助运输巷、“负煤柱”沿空掘巷形成部分、接续工作面切眼以及接续工作面一侧沿顶双巷可形成所述“负煤柱”沿空掘巷与接续工作面回采期间的通风与辅助运输系统；
[0013]f、所述沿空掘巷与接续工作面近端沿顶巷道形成的接续面回采期间，首采工作面沿顶辅助运输巷可作为工艺巷继续使用，实现顶煤弱化、瓦斯抽排或者卸压等目标，从而实现“一巷多用”；
[0014]g、利用沿顶辅助运输巷作为工艺措施巷继续为接续工作面服务，从而形成双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术。
[0015]根据本专利技术所述的方法，优选地，适用于双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术。
[0016]具体的，步骤a中，采区或带区首采工作面一侧沿煤层顶板形成双巷布置，双巷之间保留大尺寸煤柱，且按照一定间隔距离设置联络巷。
[0017]步骤b中，采区或带区首采工作面另一侧回采巷道沿煤层底板布置，所述沿底巷道与靠近首采工作面近端的沿顶巷道形成生产系统，沿着工作面底板向靠近工作面近端的沿顶巷道存在一段起坡段，其按照3
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(n节)、12
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进行起坡，其中n的取值依据煤层厚度和所述的沿顶巷道高度之差确定。
[0018]步骤c中，采区或带区首采工作面回采期间，接续工作面远端以同样方式布置双巷，所述双巷到达开采边界后，向首采工作面采空区侧开切眼，到达“负煤柱”沿空掘巷所在位置。
[0019]步骤d中，所述沿空巷道滞后工作面一定距离同向掘进，掘进过程中与首采工作面远端巷道间隔一定距离布置联络巷，联络巷布置方案参考专利保护权b。
[0020]步骤e中，利用所述首采工作面沿顶辅助运输巷、“负煤柱”沿空掘巷形成部分、接续工作面切眼以及接续工作面一侧沿顶双巷可形成所述“负煤柱”沿空掘巷与接续工作面回采期间的通风与辅助运输系统。
[0021]步骤f中，所述沿空掘巷与接续工作面近端沿顶巷道形成的接续面回采期间，首采工作面沿顶辅助运输巷可作为工艺巷继续使用，实现顶煤弱化、瓦斯抽排或者卸压等目标，从而实现“一巷多用”。
[0022]步骤g中，利用沿顶辅助运输巷作为工艺措施巷继续为接续工作面服务，从而形成双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术。
[0023]与现有技术相比，本专利技术提供的实现双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术，具有以下优点：
[0024](1)煤炭采出率高。沿空巷道可完全沿着工作面采空区布置，工作面之间可形成无煤柱“连续”开采，且工作面沿顶辅助运输巷可预先为接续工作面顶煤进行弱化、可实现显著提高顶煤放出率，实现煤炭回采率最大化。
[0025](2)巷道利用率高。工作面辅助运输巷沿煤层顶板布置，顶板相较于煤层底板布置巷道稳定性更好，更易发挥锚杆/索主动支护作用，沿空掘巷与沿顶巷道形成“负煤柱”布置系统，其顶部为上一工作面采空区垮落矸石，覆岩承载小，对巷道支护要求相对较低，利于巷道维护。
[0026](3)开采安全性高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.实现双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术，其特征在于，包括以下过程：a、采区或带区首采工作面一侧沿煤层顶板形成双巷布置，双巷之间保留大尺寸煤柱，且按照一定间隔距离设置联络巷；b、采区或带区首采工作面另一侧回采巷道沿煤层底板布置，所述沿底巷道与靠近首采工作面近端的沿顶巷道形成生产系统，沿着工作面底板向靠近工作面近端的沿顶巷道存在一段起坡段，其按照3
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进行起坡，其中n的取值依据煤层厚度和所述的沿顶巷道高度之差确定；c、采区或带区首采工作面回采期间，接续工作面远端以同样方式布置双巷，所述双巷到达开采边界后，向首采工作面采空区侧开切眼，到达“负煤柱”沿空掘巷所在位置；d、所述沿空巷道滞后工作面一定距离同向掘进，掘进过程中与首采工作面远端巷道间隔一定距离布置联络巷，联络巷布置方案参考专利保护权b；e、利用所述首采工作面沿顶辅助运输巷、“负煤柱”沿空掘巷形成部分、接续工作面切眼以及接续工作面一侧沿顶双巷可形成所述“负煤柱”沿空掘巷与接续工作面回采期间的通风与辅助运输系统；f、所述沿空掘巷与接续工作面近端沿顶巷道形成的接续面回采期间，首采工作面沿顶辅助运输巷可作为工艺巷继续使用，实现顶煤弱化、瓦斯抽排或者卸压等目标，从而实现“一巷多用”；g、利用沿顶辅助运输巷作为工艺措施巷继续为接续工作面服务，从而形成双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术。2.根据权利要求1所述的实现双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术，其特征在于，所述的步骤a中，采区或带区首采工作面一侧沿煤层顶板形成双巷布置，双巷之间保留大尺寸煤柱，且按照一定间隔距离设置联络巷。3.根据权利要求1所述的实现双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术，其特征在于，所述的步骤b中，采区...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔建永，王志强，林陆，李廷照，席诗语，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：