CN101864956B - 一种区段无煤柱开采方法 - Google Patents

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Abstract

一种区段无煤柱开采方法，在上区段工作面回采后的上区段运输平巷内，紧靠下区段工作面侧煤壁构筑巷内接顶充填墙体，充填墙体随上区段工作面的推进而逐段施工，直至完成上区段工作面的回采；然后紧靠充填墙体进行下区段工作面的下区段运输平巷的掘进，依托充填墙体的支撑，实施下区段工作面的开采，依次循环，完成整个区域的煤炭开采。克服了传统区段间留设窄煤柱护巷或完全沿空掘巷不能很好隔绝采空区的弊端。可实现无煤柱开采，提高煤炭资源采出率，达到煤炭清洁生产、减少环境破坏的目的，适合薄、中、厚煤层开采。其方法简单，安全可靠，效果好。

Description

一种区段无煤柱开采方法
技术领域
本发明涉及煤炭开采技术领域，尤其是一种适用于厚煤层工作面的无煤柱开采开采方法。
背景技术
目前，全国大部分矿区采(带)区的工作面之间都留设煤柱，目的是为了防止生产(或准备)工作面与相邻采空区通透漏风而引起自然发火，同时也兼顾了工作面矿山压力的影响。为减少工作面间的区段煤柱损失，煤炭科研工作者在研究工作面矿压显现规律的基础上，提出了沿空掘巷和沿空留巷技术。
沿空掘巷技术可分为完全沿空掘巷(不留煤柱)和留窄煤柱沿空掘巷。由于采空区的水和瓦斯及其冒落的矸石会对巷道的正常掘进构成危险，而且给掘进通风造成一定影响，因此一般不采用完全沿空掘而采用留设3～6m宽的窄煤柱护巷。这仍存在着煤炭资源损失问题(约损失2％以上)，而且煤柱在采空区被压酥，甚至压碎，极易造成采空区煤柱自然发火，对安全生产构成威胁。随着厚煤层(我国厚煤层储量丰富，其中国有重点煤矿厚煤层储量占44％)回采工作面对通风量的需求增大，回采巷道断面需要不断增大，受矿山压力的影响也愈大，留设窄煤柱的弊端愈加明显。
沿空留巷技术可分为巷旁充填和巷内充填两种，传统的巷旁充填带存在支护阻力、可缩性等力学性能与沿空留巷围岩变形不相适应和密闭性能差等缺点，不利于巷道维护和防止采空区漏风与自燃发火。因此，长期以来我国沿空留巷技术基本上只是应用在条件较好的薄及中厚煤层，条件困难或厚煤层中难以发展沿空留巷，多采用窄煤柱沿空掘巷技术。
近年来，随着高强锚杆支护技术和充填工艺的完善，煤矿井下巷道锚杆支护技术和充填技术已基本取得成功，克服了传统巷内支护难适应大变形及充填体无初撑力等缺点，非常有利于顶板的稳定。在此基础上，提出并实施了综放巷内充填原位沿空留巷技术，可实现厚煤层无煤柱开采，且充填带受运输平巷内原有支护的保护。但受井下回采空间的制约，上区段运输平巷(此巷要维护好，留作下区段的回风平巷)内的充填带布置在靠近上区段工作面采空区一侧，故只能在上区段工作面的后方进行充填施工。施工空间维护及施工组织较困难，安全隐患较大，关键是在充填过程中要妨碍上区段工作面的正常生产，影响高产高效。
发明内容
技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种方法简单，安全可靠，效率高的区段无煤柱开采方法。
技术方案：本发明的区段无煤柱开采方法：在上区段工作面回采后的上区段运输平巷内，紧靠下区段工作面侧煤壁构筑巷内接顶充填墙体，充填墙体随上区段工作面的推进逐段施工，直至完成上区段工作面的回采；然后紧靠充填墙体进行下区段工作面的下区段运输平巷的掘进，依托充填墙体的支撑，实施下区段工作面的开采，依次循环，完成整个区域的煤炭开采。
所述的接顶充填墙体宽度不超过5m；所述的接顶充填墙体的抗压强度不小于5MPa。
有益效果：借助区段运输平巷原有锚杆支护的特点，在区段运输平巷内紧靠下一区段工作面侧煤壁构筑巷内接顶充填墙体，即克服了工作面采出区段煤柱的难题，不需留设煤柱，就可实现区段无煤柱的开采。又大大提高了煤炭资源的回收率，降低了生产成本，从根本上解决了原区段运输平巷垮塌形成孔洞造成的瓦斯泄漏。其方法简单，安全可靠，效果好，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的区段无煤柱开采方法布局示意图；
图2是本发明的区段无煤柱开采方法实施情况示意图。
图中：1-上区段运输平巷，2-上区段工作面，3-下区段工作面，4-巷内充填墙体，5-采空区，6-下区段回风平巷。
具体实施方式
图1所示，在上区段工作面2和下区段工作面3之间施工有由锚杆(索)等支护的上区段运输平巷1，上区段工作面2的后部为采空区5，在上区段工作面2回采后的上区段运输平巷1内，紧靠下区段工作面3侧煤壁，采用充填材料构筑巷内接顶充填墙体4，进行充填时，要确保巷内充填墙体4与巷道顶底板交接严实，不能漏风，接顶充填墙体4压实后的抗压强度不小于5MPa。若上区段运输平巷1为大断面巷道，即巷道宽度超过5m，只需对上区段运输平巷1进行部分巷内充填，即接顶充填墙体4的宽度不超过5m；充填墙体4随上区段工作面2的推进而逐段施工，直至完成上区段工作面2的回采；然后紧靠充填墙体4进行下区段工作面3的下区段运输平巷6的掘进，依托充填墙体4的支撑，紧沿巷内充填体4进行掘进，不再留设煤柱，实施下区段工作面3的开采，依次循环，完成整个区域的煤炭开采，实现区段无煤柱开采。
图2(a)所示，在布置上区段工作面2时，按普通断面进行开掘上区段运输平巷1，并采用锚杆(索)进行支护；
图2(b)所示，正常回采上区段工作面2，采空区侧上区段运输平巷1的状态；
图2(c)所示，在上区段工作面2的后部对上区段运输平巷1进行巷内接顶充填；
图2(d)所示，下区段回风平巷6掘进时，直接紧沿上区段运输平巷1内的巷内充填体4进行掘进，与上区段之间不再留设煤柱。

Claims (1)

1.一种区段无煤柱开采方法，包括接顶充填墙体(4)宽度不超过5m，其特征在于：在上区段工作面(2)回采后的上区段运输平巷(1)内，紧靠下区段工作面(3)侧煤壁构筑巷内接顶充填墙体(4)，充填墙体(4)随上区段工作面(2)的推进而逐段施工，直至完成上区段工作面(2)的回采；然后紧靠充填墙体(4)进行下区段工作面(3)的下区段运输平巷(6)的掘进，依托充填墙体(4)的支撑，实施下区段工作面(3)的开采，依次循环，完成整个区域的煤炭开采，所述的接顶充填墙体(4)的抗压强度不小于5MPa。
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