一种复杂地质条件下等长工作面构建方法技术

本发明专利技术公开了一种复杂地质条件下等长工作面构建方法，所述工作面等距开设有若干个剖面，所述工作面的一侧设有运输顺槽，另一侧设有轨道顺槽，所述开切眼位于工作面的起始端，封闭墙设置在工作面的两侧位于第Ⅰ剖面的前端，本发明专利技术从设计源头入手，通过标高控制，施工方位调整，实现等长工作面的布置，辅以轨运顺甩采调向消差，避免因地质条件影响导致的工作面不等长，回采期间的增、减支架的问题，消除了增、减支架带来的安全问题，减少了增、减支架对工作面正常生产的影响，轨道顺槽调向与实现了工作面等长，从而降低工人劳动强度，保障工作面的安全高效回采。面的安全高效回采。面的安全高效回采。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂地质条件下等长工作面构建方法


[0001]本专利技术涉及煤矿开采
，具体为一种复杂地质条件下等长工作面构建方法。

技术介绍

[0002]一般工作面设计过程中，轨道顺槽和运输顺槽按同一方位平行布置，但在复杂地质条件下，煤层赋存的不稳定性以及构造的影响，改变了局部煤层的赋存状态，煤层倾角呈现不规则变化。此时若仍按照传统的思路进行工作面设计，则会导致在工作面倾斜方向上不等长，每隔一段距离均需加(减)支架。
[0003]工作面加架需施工支架储存硐室和绞车窝，增加上风巷卧底工程量；工作面减架需施工拆架硐室，影响工作面推进度；同时由于综采支架设备笨重，运输不方便，回采期间加、减支架安全威胁大，影响工作面正常生产，增加了工人劳动强度，严重制约矿井高产高效工作面建设。
[0004]公告号为CN108035715B的中国文献公开了一种不规则综采工作面初采阶段等长调面的方法，该专利通过确定初采阶段开切眼长度；接着确定调面中心和调面旋转半径；然后确定调面旋转半径，由调面联络巷道宽度确定第一段调面联络巷所对应的圆心角，由圆心角计算第一段调面联络巷与开切眼的夹角，确定第一段调面联络巷的布置方向，然后以相同的方法继续布置第二段等后续调面联络巷道，直至调面联络巷道与轨道顺槽相连，从而取消综采工作面推采初期不断缩短工作面长度、频繁减架与缩短刮板输送机长度等工序，但该专利是通过拆除支架的方式实现，并未从源头实现等长工作面的布置，容易出现因地质条件影响导致的工作面不等长，回采期间的增、减支架的问题，大大提高了工作人员的劳动强度，无法保证安全情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于：如何从源头处的轨道顺槽调向实现与工作面等长，避免回采期间增减支架，从而降低工人劳动强度，保障工作面的安全高效回采。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：包括工作面、运输顺槽、轨道顺槽、开切眼、封闭墙，
[0007]S1，计算系统巷道的保护煤柱尺寸，确定所述工作面初始预计收作线位置，结合开切眼位置确定工作面的走向长度以及倾向长度；
[0008]S2，确定运输顺槽拨门施工位置，设计运输顺槽工作面生产系统，确定见煤点的位置；
[0009]S3，根据见煤点与封闭墙施工距离，确定运输顺槽预计收作位置；
[0010]S4，在运输顺槽预计收作位置垂直运输顺槽做第Ⅰ剖面线，根据工作面倾向长度确定倾向上轨道顺槽位置，投影至平面确定轨道顺槽拨门施工位置，设计轨道顺槽工作面生产系统，确定见煤点的位置；
[0011]S5，根据见煤点与封闭墙施工距离，确定轨道顺槽预计收作位置；
[0012]S6，根据运输顺槽和轨道顺槽预计收作位置，确定最终预计收作线位置；
[0013]S7，以预计收作线为第Ⅰ剖面，以所述运输顺槽掘进方向每隔50m作一个剖面，每个剖面与运输顺槽的中线和轨道顺槽的中线相交，按照走向长度确定总的剖面数量，所述开切眼的中线为最后一个剖面所在；
[0014]S8，根据煤层底板等高线标高计算出所述剖面与运输顺槽、轨道顺槽中线交点的标高，根据两交点的高差反算出剖面煤层平均倾角，通过倾角和确定的所述工作面倾向长度计算得出轨道顺槽的中线平面投影位置，确定其与剖面的新交点；
[0015]S9，重复上述步骤，计算出每个所述剖面与等长工作面的轨道顺槽中线交点，连接所有交点，形成新的轨道顺槽掘进中线，按照新的掘进中线进行施工。
[0016]本申请通过确定所述工作面的走向长度和倾向长度，计算系统巷道保护煤柱尺寸，从而确定所述工作面初始预计收作线位置，根据运输顺槽拨门施工位置，设计运输顺槽工作面生产系统，结合见煤点与封闭墙施工距离，确定运顺顺槽预计收作位置，并在其预计收作位置上垂直运输顺槽做第Ⅰ剖面线，根据计算得出的工作面倾向长度确定倾向上轨道顺槽位置，投影至平面确定轨道顺槽拨门施工位置，设计轨道顺槽工作面生产系统，确定见煤点的位置，根据见煤点与封闭墙施工距离，确定轨道顺槽预计收作位置，根据运输顺槽和轨道顺槽预计收作位置，确定最终预计收作线位置，再以预计收作线为第Ⅰ剖面，以运输顺槽掘进方向每隔50m作一个剖面，每个剖面与运输顺槽的中线和轨道顺槽的中线相交，按照走向长度确定总的剖面数量，以开切眼的中线为最后一个剖面所在，最后根据煤层底板等高线标高计算出剖面与运输顺槽、轨道顺槽中线交点的标高，根据两交点的高差反算出剖面煤层平均倾角，通过倾角和确定的所述工作面倾向长度计算得出轨道顺槽的中线平面投影位置，确定其与剖面的新交点，计算出每个剖面与等长工作面的轨道顺槽中线交点，连接所有交点，形成新的轨道顺槽掘进中线，按照新的掘进中线进行施工，轨道顺槽调向实现了与工作面等长，从而降低工人劳动强度，保障工作面的安全高效回采。
[0017]优选地：所述运输顺槽、轨道顺槽位于工作面的两侧，所述运输顺槽的内部安装有胶带输送机，且胶带输送机连同运输顺槽一起按同一方位角保持直线进行施工。
[0018]优选地：所述轨道顺槽的方位角调整位置拐弯半径不小于30m。
[0019]优点：便于施工方便，利于后期巷道及设备的使用。
[0020]优选地：所述运输顺槽的施工位置超前于轨道顺槽的施工位置，且超前距离不小于50m。
[0021]优选地：所述运输顺槽的巷道前端设有若干个加密测量点，且两个加密测量点之间的间距为50m。
[0022]优选地：所述运输顺槽、轨道顺槽的平面座标系统及高程系统要保持一致。
[0023]优点：为掘进施工等长有效提供测量系统保障。
[0024]优选地：所述开切眼位于工作面的起始端，所述开切眼的内部布置有采煤机、链板机以及若干个综采支架。
[0025]优选地：所述综采支架的数量等于工作面的倾向长度与运输顺槽、轨道顺槽一半宽度相加，再除以单个支架的宽度。
[0026]优选地：所述综采支架的上、下起点均按照运输顺槽、轨道顺槽的中线位置为准。
[0027]优选地：所述综采支架朝向工作面的位置移动，且移动的距离以支架压运输顺槽、轨道顺槽锚网支护的钢带不少于500mm。
[0028]优点：回采过程中两顺槽超前距控制进一步消除误差，大大提高了本申请的实用性。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本申请通过确定工作面的走向长度和倾向长度，计算系统巷道保护煤柱尺寸，从而确定工作面初始预计收作线位置，根据运输顺槽拨门施工位置，设计运输顺槽工作面生产系统，结合见煤点与封闭墙施工距离，确定运顺顺槽预计收作位置，并在其预计收作位置上垂直运输顺槽做第Ⅰ剖面线，根据计算得出的工作面倾向长度确定倾向上轨道顺槽位置，投影至平面确定轨道顺槽拨门施工位置，设计轨道顺槽工作面生产系统，确定见煤点的位置，根据见煤点与封闭墙施工距离，确定轨道顺槽预计收作位置，根据运输顺槽和轨道顺槽预计收作位置，确定最终预计收作线位置，再以预计收作线为第Ⅰ剖面，以运输顺槽掘进方向每隔50m作一个剖面，每个剖面与运输顺槽的中线和轨道顺槽的中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂地质条件下等长工作面构建方法，其特征在于：包括工作面(1)、运输顺槽(2)、轨道顺槽(3)、开切眼(4)、封闭墙(5)，S1，计算系统巷道的保护煤柱尺寸，确定所述工作面(1)初始预计收作线位置，结合开切眼(4)位置确定工作面(1)的走向长度以及倾向长度；S2，确定运输顺槽(2)拨门施工位置，设计运输顺槽(2)工作面生产系统，确定见煤点的位置；S3，根据见煤点与封闭墙(5)施工距离，确定运输顺槽(2)预计收作位置；S4，在运输顺槽(2)预计收作线位置，垂直运输顺槽(2)做第Ⅰ剖面线，根据工作面倾向长度确定倾向上轨道顺槽(3)位置，投影至平面确定轨道顺槽(3)拨门施工位置，设计轨道顺槽(3)工作面生产系统，确定见煤点的位置；S5，根据见煤点与封闭墙(5)施工距离，确定轨道顺槽(3)预计收作位置；S6，根据运输顺槽(2)和轨道顺槽(3)预计收作位置，确定最终预计收作线位置；S7，以预计收作线为第Ⅰ剖面(11)，以所述运输顺槽(2)掘进方向每隔50m作一个剖面(11)，每个剖面(11)与运输顺槽(2)的中线和轨道顺槽(3)的中线相交，按照走向长度确定总的剖面(11)数量，所述开切眼(4)的中线为最后一个剖面(11)所在；S8，根据煤层底板等高线标高计算出所述剖面(11)与运输顺槽(2)、轨道顺槽(3)中线交点的标高，根据两交点的高差反算出剖面(11)煤层平均倾角，通过倾角和确定的所述工作面(1)倾向长度计算得出轨道顺槽(3)的中线平面投影位置，确定其与剖面(11)的新交点；S9，重复上述步骤，计算出每个所述剖面(11)与等长工作面(1)的轨道顺槽(3)中线交点，连接所有交点，形成新的轨道顺槽(3)掘进中线，按照新的掘进中线进行施工。2.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下等长工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖殿才，刘呈勇，罗勇，唐义川，任波，余国锋，鲁德超，韩云春，童政，徐一帆，任帅，
申请(专利权)人：平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：