实现采区前进式连续无煤柱开采方法技术

本发明专利技术涉及煤炭开采领域，尤其涉及实现采区前进式连续无煤柱开采方法。在该方法中，利用前进式开采方法采用内错式巷道布置方式实现了巷道与巷道之间无煤柱开采，充分利用了上山、运输大巷与回风大巷，不仅节省了巷道工程量，还减少了巷道维护的费用，极大提高了矿井的采出率，高效的弥补了传统前进式开采的不足，为井田开采提供了更多的选择。为井田开采提供了更多的选择。为井田开采提供了更多的选择。

【技术实现步骤摘要】
实现采区前进式连续无煤柱开采方法


[0001]本专利技术涉及煤炭开采领域，尤其涉及实现采区前进式连续无煤柱开采方法。

技术介绍

[0002]目前我国井田大部分都以采区式进行开采，而采区式又分为前进式和后退式，传统的后退式开采需预先掘出两巷，初期建设时间长，投产慢，且容易造成工作面采掘关系紧张。而前进式开采，上、下顺槽可随采随掘，工作面和巷道都可由采煤机切割出来，简化了掘进工艺，减少了掘进设备和费用；掘进工作中可以提前了解井田范围内的地质构造；掘进和回采工作可以同时进行，大大提高了开采效率；工作面端头设备也比较简单，不需要考虑采空区漏风问题。
[0003]我国井工开采中，在采区内布置工作面时，上山之间和两侧均至少需要留设20
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40m保护煤柱，同时，相邻工作面之间还需要保留20～30m护巷煤柱，传统的后退式开采方法难以对保护煤柱和护巷煤柱进行完全回收，存在极大的煤炭损失。
[0004]综述，为解决上述问题，本专利技术提出利用错层位技术，实现工作面间无煤柱开采，利用沿空留巷技术，实现大巷和上山之间及两侧无煤柱开采，最终实现采区前进式无煤柱连续开采技术。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题，本专利技术的目的在于，提出了采区前进式连续无煤柱开采方法，以解决现有煤炭开采领域存在的技术局限性问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]a、在井田中部，沿煤层走向并列布置运输大巷和回风大巷，沿煤层倾向并列布置轨道上山和运输上山，轨道上山与运输上山之间布置联络巷，首采工作面布置在井田上部边界；
[0008]b、轨道上山作为首采工作面的开切眼，上山之间两条联络巷分别作为运输平巷和回风平巷，构成生产系统；
[0009]c、轨道上山沿工作面一侧不保留大巷保护煤柱，将液压支架直接设在轨道上山，回采时采用切顶卸压或砌筑墙体实现轨道上山沿空留巷；
[0010]d、首采工作面推过运输上山，直接报废区段运输上山，并打上密闭墙，以阻断风流顺着运输上山向采空区流动；
[0011]e、首采工作面继续沿倾向推进回采，向前预掘回风平巷和运输平巷，后方采空区铺布防漏风，同时利用巷旁充填技术保留两巷；
[0012]f、首采工作面推进到边界保护煤柱附近时，根据采掘紧张关系选择是否采用双回撤通道技术；
[0013]g、接续工作面回风平巷以“内错式”预掘布置在首采工作面运输平巷采空区下方，运输平巷预掘布置在煤层顶板，将液压支架搬家到轨道上山，其回采流程与前述专利保护
权b、c、d、e、f相同。
[0014]h、上部采区最后一个工作面，直接利用运输大巷作为工作面进风、运输平巷，下部采区首采工作面利用回风大巷作为回风平巷；
[0015]i、根据风井布置位置报废或保留运输大巷，若采区采用中央并列式通风方式，运输大巷可分段报废，若采用中央分列式通风方式，则需要在工作面推进过程中利用切顶卸压或砌筑墙体实现运输大巷沿空留巷，继续为接续采区服务。
[0016]根据本专利技术所述的方法，优选地，适用于采取上山之间及两侧保护煤柱以及工作面间护巷煤柱完全回收工作，实现采区前进式连续无煤柱开采方法。
[0017]具体的，步骤a中，采区准备期间，在采区中部开掘运输大巷和回风大巷划分阶段，在阶段内，开掘运输上山和轨道上山与阶段大巷连接，贯通运输上山与轨道上山，首采工作面布置在阶段的上部边界，以运输上山作为首采工作面的开切眼，构成生产系统，阶段上部最后一个工作面利用输大巷作为工作面运输平巷，阶段下部最后一个工作面则利用回风大巷作为区段回风平巷；与区段运输巷道连通，构成生产系统；
[0018]步骤b中，工作面刚开始阶段，即初采阶段，采取随采随掘，不需要预掘运输平巷与回风平巷；
[0019]步骤c中，工作面初采不保留运输上山，当工作面推过运输上山后需打上密闭墙，以阻断风流顺着运输上山向采空区流动；
[0020]步骤d中，工作面一直向前推进，直到采区边界煤柱后停采，利用保留下来的运输平巷进行搬家；
[0021]步骤e中，采区上部其余工作面均以运输上山作为开切眼准备开采，已经采过的运输上山可直接报废，同时轨道上山通过充填支护保留下来供工作面回风路线使用；
[0022]步骤f中，采区上部最后一个工作面，可利用运输大巷作为工作面的进风巷，采用“Z”型通风方式进行开采，之后通过沿空留巷技术将运输大巷保留下来，继续为下部采区服务。
[0023]与现有技术相比，本专利技术提供的实现方法，具有以下优点：
[0024](1)利用轨道上山作为开切眼，运输上山随工作面分区段报废，节省了巷道开挖和维护费用。
[0025](2)采区最后一个工作面利用运输大巷作为运输平巷，下部采区首采工作面利用回风大巷作为回风平巷，大大提高了巷道利用率。
[0026](3)前进式开采，两巷不需要预先完全掘出，减少了前期掘进巷道的资金投入；工作面回采时边采边掘巷道，极大的缓解了采掘关系紧张的问题。
[0027](4)实现大巷两侧、大巷之间无煤柱连续开采以及工作面间无煤柱连续开采，最终实现采区无煤柱连续开采。
[0028](5)接续工作面运输巷道处于低应力环境，其上覆为采空区垮落矸石，工作面间呈现连续开采与覆岩一体化特征，巷道载荷减小，避免接续工作面相邻巷道应力集中现象突出；同时，改善我国井工开采上山或大巷普遍存在的长时间高应力的影响，彻底解放本煤层与邻近煤层井巷工程。
附图说明
[0029]图1为现有采区最后一个工作面末采上山煤柱回收工作面布置示意图；
[0030]图2为实施例采用中央并列式通风方式的采区前进式连续无煤柱开采方法示意图；
[0031]图3为实施例采用中央分列式通风方式的采区前进式连续无煤柱开采方法示意图
具体实施方式
[0032]结合附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0033]a、在井田中部，沿煤层走向并列布置运输大巷和回风大巷，沿煤层倾向并列布置轨道上山和运输上山，轨道上山与运输上山之间布置联络巷，首采工作面布置在井田上部边界；
[0034]b、轨道上山作为首采工作面的开切眼，上山之间两条联络巷分别作为运输平巷和回风平巷，构成生产系统；
[0035]c、轨道上山沿工作面一侧不保留大巷保护煤柱，将液压支架直接设在轨道上山，回采时采用切顶卸压或砌筑墙体实现轨道上山沿空留巷；
[0036]d、首采工作面推过运输上山，直接报废区段运输上山，并打上密闭墙，以阻断风流顺着运输上山向采空区流动；
[0037]e、首采工作面继续沿倾向推进回采，向前预掘回风平巷和运输平巷，后方采空区铺布防漏风，同时利用巷旁充填技术保留两巷；
[0038]f、首采工作面推进到边界保护煤柱附近时，根据采掘紧张关系选择是否采用双回撤通道技术；
[0039]g、接续工作面回风平巷以“内错式”预掘布置在首采工作面运输平巷采空区下方，运输平巷预掘布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.采区前进式连续无煤柱开采方法，其特征在于，包括以下过程：a、在井田中部，沿煤层走向并列布置运输大巷和回风大巷，沿煤层倾向并列布置轨道上山和运输上山，轨道上山与运输上山之间布置联络巷，首采工作面布置在井田上部边界；b、轨道上山作为首采工作面的开切眼，上山之间两条联络巷分别作为运输平巷和回风平巷，构成生产系统；c、轨道上山沿工作面一侧不保留大巷保护煤柱，将液压支架直接设在轨道上山，回采初期阶段利用切顶卸压或砌筑墙体实现轨道上山沿空留巷；d、首采工作面推过运输上山，直接报废区段运输上山并打上密闭墙，以阻断风流顺着运输上山向采空区流动；e、首采工作面继续沿向前推进回采，同时向前掘进回风平巷和运输平巷，利用巷旁充填技术保留两巷，工作面后方通过铺布防止风流窜入采空区；f、首采工作面推进到边界保护煤柱附近时，根据采掘紧张关系选择是否采用双回撤通道技术；g、接续工作面轨道上山至运输上山段，可将回风平巷以“内错式”预掘布置在首采工作面运输平巷采空区下方，运输平巷预掘布置在煤层顶板，液压支架直接搬家到轨道上山，其后续工作面回采流程与前述专利保护权b、c、d、e、f相同。h、上部采区最后一个工作面，直接利用运输大巷作为工作面进风、运输平巷，下部采区首采工作面利用回风大巷作为回风平巷；i、根据风井布置位置报废或保留运输大巷，若采区采用中央并列式通风方式，运输大巷可分段报废，若采用中央分列式通风方式，则需要在工作面推进过程中利用切顶卸压或砌筑墙体实现运输大巷沿空留巷，继续为接续采区服务。2.根据权利要求1所述的采区前进式连续...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，乔建永，林陆，王燕飞，李廷照，王兆瑞，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：