CN109209382B - 无煤柱无掘巷z型工作面回采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤炭井下回采技术，具体为一种无煤柱无掘巷Z型工作面回采方法。为了实现无煤柱、无掘巷回采，采区首采区布置时，采区布置三条上山巷道，掘进一条皮带巷用于工作面运煤，一条开切眼用于工作面设备安装，开切眼上端头掘进一条材料尾巷用于工作面设备列车安装，材料尾巷与相邻采区的上山巷道连通，形成Z型通风系统，材料尾巷兼作工作面进风巷，皮带巷兼作工作面回风巷。随着工作面的推进，待留巷内压力稳定后，取消巷道内的临时支护；留巷作为下一区段工作面的皮带巷，在下一个工作面布置时，只掘进工作面开切眼及开切眼上端头的材料尾巷，与留下的皮带巷形成下接回采工作面，并按上述循环完成整个采区的回采工作。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭井下回采技术，具体为一种无煤柱无掘巷Z型工作面回采方法，适用于中厚煤层综采工作面。
背景技术
目前，煤炭井下开采多采用长壁式开采方法，建设期间，先后开拓建设各类型井筒、水平开拓大巷、采区准备巷道、回采工作面巷道及开切眼，最终形成采煤工作面，回采工作面普遍掘进两条回采巷道，一条用于运煤、一条用于运料，并分别兼做进、回风使用，相邻工作面之间留设相应的区段保护煤柱，一般介于15－25m之间，形成了当前行业多巷、多煤柱开采方式。随着煤炭开采技术不断进步，尤其是近年行业对切顶卸压留巷技术不断探索，留巷技术得以大幅提升，部分地区已成功运用该技术，并获得了预期的效果，采区内达到了无区段保护煤柱开采成果，并沿采空区留设了一条前期掘进形成的巷道，在下区段工作面开采时，可相应的减少一条回采巷道的掘进。
结合各类矿井切顶卸压沿空留巷技术的应用情况，行业相关开采技术及系统装备，整个开采体系从理论上研究，无论是巷道掘进、资源回收及系统优化等方面均有较大的优化空间。
因此为了进一步提升优化回采工艺，加大资源回收，减少掘巷工程，对中厚煤层回采开发一种无煤柱、无掘巷的开采方法。
发明内容
本发明提供一种能够有效提高资源回收率，减少掘巷工程的无煤柱无掘巷Z型工作面回采方法。
本发明是采用以下技术方案实现的：一种无煤柱无掘巷Z型工作面回采方法，包括如下步骤：
（1）采区系统巷道布置
采区布置时，在生产采区准备巷道掘进的同时，对相邻采区的采区准备巷道进行掘送并形成系统，首采工作面只布置一条皮带巷和开切眼，并从开切眼的上端头掘进一条材料尾巷与相邻采区连通，形成Z型通风系统，并作为原回采工作面的材料巷使用，以此形成工作面回采系统；
（2）工作面采煤机割煤成巷
工作面开始回采后，采煤机割煤至机尾，通过材料尾巷提前安装的激光，控制好割煤位置，保证成巷要求，并及时拉架进行支护，同时在支架尾部进行成巷的永久支护工作，支护形式为锚网索联合支护；
（3）切顶卸压保留成巷
在工作面推进的同时，为保证机割材料尾巷延伸成巷的留巷效果，通过切顶卸压技术，人为调整采场应力分布，降低留巷内矿压显现，留巷初期，通过锚网索联合支护，同时加强材料尾巷延伸段的临时支护，以起到初期的护巷效果，随着工作面的推进，待留巷内压力稳定后，取消巷道内的临时支护；留巷作为下一区段工作面的皮带巷，在下一个工作面布置时，只掘进工作面开切眼及开切眼上端头的材料尾巷，与留下的皮带巷形成下接回采工作面，并按上述循环完成整个采区的回采工作。
以下是对现有技术以及本发明所述方法的说明：
（1）现有技术中工作面开采系统布置情况
在布置回采工作面时，均采用掘进两条回采巷道及开切眼，两条回采巷道一条用于运煤、一条用于运料，并分别兼做进、回风使用，形成U型通风系统，相邻工作面之间留设20米区段保护煤柱，采用走向长壁后退式一次采全高综合机械化采煤法。
（2）本发明无煤柱、无掘巷工作面开采系统布置
为了实现无煤柱、无掘巷回采，采区首采区布置时，采区布置三条上山巷道，掘进一条皮带巷用于工作面运煤，一条开切眼用于工作面设备安装，开切眼上端头掘进一条材料尾巷用于工作面设备列车安装，材料尾巷与相邻采区的上山巷道连通，形成Z型通风系统，材料尾巷兼作工作面进风巷，皮带巷兼作工作面回风巷。
（3）实现无煤柱、无掘巷工作面开采技术应用
为了实现无煤柱、无掘巷工作面开采，随着工作面的推进，以采代掘，通过采煤机机割成巷，在支架后方进行巷道的锚网索联合支护，并同期在工作面机尾支架后方进行切顶卸压沿空留巷，以此做为下一区段工作面的皮带巷，在下一个工作面布置时，只掘进工作面开切眼及开切眼上端头的材料尾巷，与留下的皮带巷形成下接回采工作面，并按上述循环完成整个采区的回采工作，整个采区回采过程中，只掘进一首采面的一条皮带巷，其余工作面只须掘进工作面开切眼和材料尾巷。
本发明创造所要解决的技术问题：
（1）联合相邻采区布置采区系统巷道，形成首采Z工作面回采系统。
（2）工作面采煤机机割成巷，尾部切顶卸压留巷，以备下一工作面使用。
（3）实现采区工作面回采过程中，无须提前掘进工作面顺槽巷道。
本发明有效加大了资源回收利用率，减少了掘巷工程，尤其适合于中厚煤层的回采。
附图说明
图1无煤柱无掘巷Z型首采工作面布置图。
图2无煤柱无掘巷Z型下区段采工作面布置图。
具体实施方式
本发明最主要的创新点：（1）联合相邻采区布置采区系统巷道，形成首采Z工作面回采系统。
（2）工作面采煤机机割成巷，尾部切顶卸压留巷，形成下一区段Z型工作面。
以下结合附图对本发明进行详细说明。
（1）现有技术中工作面开采系统布置情况
在布置回采工作面时，均采用掘进两条回采巷道及开切眼，两条回采巷道一条用于运煤、一条用于运料，并分别兼做进、回风使用，形成U型通风系统，相邻工作面之间留设20米区段保护煤柱，采用走向长壁后退式一次采全高综合机械化采煤法。
（2）本发明无煤柱、无掘巷工作面开采系统布置
如图1所示，为了实现无煤柱、无掘巷回采，采区首采区布置时，采区布置三条上山巷道，掘进一条皮带巷用于工作面运煤，一条开切眼用于工作面设备安装，开切眼上端头掘进一条材料尾巷用于工作面设备列车安装，材料尾巷与相邻采区的上山巷道连通，形成Z型通风系统，材料尾巷兼作工作面进风巷，皮带巷兼作工作面回风巷。相邻采区也布置三条上山巷道。
（3）实现无煤柱、无掘巷工作面开采技术应用
如图2所示，为了实现无煤柱、无掘巷工作面开采，随着工作面的推进，以采代掘，通过采煤机机割成巷，在支架后方进行巷道的锚网索联合支护，并同期在工作面机尾支架后方进行切顶卸压沿空留巷，以此做为下一区段工作面的皮带巷，在下一个工作面布置时，只掘进工作面开切眼及开切眼上端头的材料尾巷，与留下的皮带巷形成下接回采工作面，并按上述循环完成整个采区的回采工作，整个采区回采过程中，只掘进一首采面的一条皮带巷，其余工作面只须掘进工作面开切眼和材料尾巷。首次掘进的皮带巷以及后续的材料尾巷除了与目前回采采区的皮带上山巷道相通外，还另外开掘巷道与回采采区的三条上山巷道连通。
（4）具体采留工艺
本采区及相邻采区系统巷道布置－采区首采面皮带巷、开切眼及材料尾巷布置－采煤设备安装（皮带巷铺设皮带，开切眼安工作面设备，材料尾巷布置设备列车）－采煤留巷
采煤留巷工艺流程（形成Z型系统回采工作面）
采煤机割煤至机尾－机尾开缺口成巷－移机尾端头支架－端头支架尾部对留巷区域进行锚网索支护－留巷区域采空区侧进行护帮支护－留巷区域采空区侧切顶卸压－滞后工作面进行巷道硬化－拉移设备列车。
步骤（1）中，生产采区和相邻采区均布置三条上山巷道，工作面皮带巷与生产采区的三条上山巷道相连通；材料尾巷与相邻采区的三条上山巷道连通；步骤（3）中作为下一个工作面皮带巷的材料尾巷与生产采区的三条上山巷道相连通；上述方案可以对作业面起到辅助通风的效果。
Claims (1)
1.一种无煤柱无掘巷Z型工作面回采方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）采区系统巷道布置
采区布置时，在生产采区准备巷道掘进的同时，对相邻采区的采区准备巷道进行掘送并形成系统，首采工作面只布置一条皮带巷和开切眼，并从开切眼的上端头掘进一条材料尾巷与相邻采区连通，形成Z型通风系统，并作为原回采工作面的材料巷使用，以此形成工作面回采系统；
（2）工作面采煤机割煤成巷
工作面开始回采后，采煤机割煤至机尾，通过材料尾巷提前安装的激光，控制好割煤位置，保证成巷要求，并及时拉架进行支护，同时在支架尾部进行成巷的永久支护工作，支护形式为锚网索联合支护；
（3）切顶卸压保留成巷
在工作面推进的同时，为保证机割材料尾巷延伸成巷的留巷效果，通过切顶卸压技术，人为调整采场应力分布，降低留巷内矿压显现，留巷初期，通过锚网索联合支护，同时加强材料尾巷延伸段的临时支护，以起到初期的护巷效果，随着工作面的推进，待留巷内压力稳定后，取消巷道内的临时支护；留巷作为下一区段工作面的皮带巷，在下一个工作面布置时，只掘进工作面开切眼及开切眼上端头的材料尾巷，与留下的皮带巷形成下接回采工作面，并按步骤（2）、（3）循环完成整个采区的回采工作；
步骤（1）中，生产采区和相邻采区均布置三条上山巷道，工作面皮带巷与生产采区的三条上山巷道相连通；材料尾巷与相邻采区的三条上山巷道连通；步骤（3）中作为下一个工作面皮带巷的材料尾巷与生产采区的三条上山巷道相连通。
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