CN110644993B - 一种z型条带工作面开采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种Z型条带工作面开采方法，采区范围划分若干条带组，所述条带工作面和条带煤柱之间有条带工作面分界线，所述条带工作面和条带煤柱之间有条带工作面分界线，将条带边界回风巷从与条带运顺连接处开始到条带工作面分界线相交位置作为条带工作面开切眼位置，形成Z型开采布局，回采过程中沿条带工作面分界线位置保留一条留巷与条带组边界回风巷贯通；下一条带组开采之前需要掘进条带运顺、条带回顺和条带边界回风巷。本发明系统简单，不需要大量装备投资；减少掘巷50％，支护成本降低50％，施工简单，用人减少60％，降低劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿“三下”开采技术，具体涉及一种Z型条带工作面开采方法。
背景技术
“三下开采”是指在村庄、河流、工业建筑、电力线路、管路铁路、输气管线等地面设施以下进行的开采，只有采取特殊的开采手段才能避免地下开采对地面构筑物的破坏。将多种开采技术方法归纳就是三大类：第一类，充填开采，也就是现有的采掘系统不变，只是将煤体开采后，用其他材料完全充填采空区，这样完全充填的方式能够维持地层变形不会影响到地面；第二类，部分充填，是利用一定采宽与埋深大于1∶3后能够保持岩层均匀下沉的的原理，采用大条带部分充填开采方法，也就是将区域划分为若干条带，间隔开采并将废弃物充填在采空区，这种充填虽然不充分也能起到减小沉降保护地面建构筑物的目的；第三类，是窄条带无充填开采法，是利用一定宽度工作面采空区垮落到一定高度会终止，整个地层结构依靠煤柱支撑进行长期缓慢沉降，一定宽度的条带之间岩体位移能够在一定高度形成均匀沉降，不影响建构筑物正常使用。
三下开采最方便，投资最少的是第三类窄小条带无充填开采技术，但这类系统布置都是采用传统的U型工作面开采工艺，这种开采工艺，每个条带需要施工两条顺槽，对于这种窄条带来说，万吨掘进率比传统长臂工作面高出若干倍，因此，经济性较差。如何降低掘进率是小条带开采的关键问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有窄小条带无充填开采技术系统巷道掘进率高的缺陷，提供一种采用Z型工作面布置的开采方法，采用了Z型工作面替代U型工作面，改变系统布置和回采工艺方法，每个条带掘进一条顺槽，回采时候在工作面端头保留一个宽度留巷通道作为回风，可以使掘进率降低一半，由于留巷主要是通风目的，所以支护结构简单，材料用量少，留巷成本远远低于一般掘巷顺槽。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在一个采区范围内按照采留比划分多个条带组，每一个条带组包括一个条带工作面和与其相邻的条带煤柱，条带组巷道包括条带运顺、条带回顺和一个条带边界回风巷，下一个条带组的条带运顺与上一个条带组的条带回顺重合或部分重合；所述条带工作面和条带煤柱之间有条带工作面分界线，将条带边界回风巷从与条带运顺连接处开始到条带工作面分界线相交位置作为条带工作面开切眼位置，形成Z型开采布局，回采过程中沿条带工作面分界线位置保留一条留巷与条带组边界回风巷贯通；下一条带组开采之前需要掘进条带运顺、条带回顺和条带边界回风巷。
采区内的多个条带组在第一个条带组回采结束前布置。
当工作面风量小于设定值或者采空区有害气体超标时，在条带回顺与条带工作面分界线之间设置条带联络巷。
当第一个条带联络巷与留巷贯通后，在第一个条带联络巷留巷侧后端的留巷口，以及与条带回顺交界的边界回风巷口设置挡风装置。
当第二个条带联络巷与留巷贯通后，将条带联络巷留巷侧后端的留巷口，以及第一个条带联络巷与条带回顺交界的通道口设置挡风装置，以此类推。
同时施工多个条带运顺，并用边界回风巷连接起来。
本发明采用了Z型工作面实现条带开采，采用工作面端头留巷技术方法少掘进巷道50％，留巷只是作为通风使用，支护结构简单，留巷不需要专业掘进队伍，用人少简化施工，成本比掘巷费用低50％，施工方便快速，降低劳动力，提高施工速度。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、系统简单，不需要大量装备投资。
2、减少掘巷50％，支护成本降低50％，施工简单，用人减少60％，降低劳动强度。
3、有利于解决三下开采。
附图说明
图1是采掘系统图。
图2是一种实施例示意图。
图3是另一种实施例示意图。
附图标记：1-系统大巷；2-大巷煤柱；3-条带运顺；4-条带工作面分界线；5-采空区；6-条带组边界回风巷；7-下区段开切眼位置；8-条带区段边界回风巷；9-条带回顺；10-留巷；11-条带联络巷；12-条带工作面；13-条带煤柱；14-挡风装置。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：
如图1所示，在一个采区，前端为系统大巷1和大巷煤柱2，采区范围划分若干条带组，每一个条带组包括一个条带工作面12和与其相邻的条带煤柱13，条带工作面12和条带煤柱13之间有条带工作面分界线4，条带工作面12后端为采空区5；条带组巷道包括条带运顺3、条带回顺9和一个条带组边界回风巷6，下一个条带组的条带运顺3与上一个条带组的条带回顺9重合或部分重合。
条带开采：将条带组边界回风巷6从条带运顺3到条带工作面分界线4作为条带工作面开切眼位置，形成Z型开采布局，回采过程中在工作面端头条带煤柱13边界位置保留留巷10与条带组边界回风巷6沟通。
通风风路是：条带运顺3-回采工作面-留巷10-条带组边界回风巷6-条带回顺9-矿井回风系统；
下一条带组开采之前需要首先掘进条带回顺9和条带区段边界回风巷8并与上条带组边界回风巷6贯通，与上一个条带组相同开采步骤，从下区段开切眼位置7开始开采；
条带工作面12和条带煤柱13宽度划分根据地面建构筑物和水利水电设施的保护等级确定，采区内的多个条带组可以同时布置；
留巷10回风通风能力不满足回采安全需要时，在下区段条带运顺向条带工作面分界线4开掘条带联络巷11，条带联络巷11可以在条带组开采前或者开采后的任何时段施工。
条带联络巷11与留巷10贯通后，为了防止已采区发生氧化爆炸，在其后端的留巷口，以及与条带回顺9交界的条带组边界回风巷6上设置挡风装置14；后续的条带联络巷11与留巷10贯通后，将前一条留巷10与条带联络巷11贯通的通道两端设置挡风装置14。
当第二个条带联络巷与留巷10贯通后，将第二个条带联络巷留巷侧后端的留巷口，以及条带联络巷11与条带回顺9交界的通道口设置挡风装置14，以此类推
条带工作面开采前，将条带运顺3、连接条带运顺3的条带组边界回风巷6部分施工完成；
根据生产接续可以同时施工多个条带运顺3和条带回顺9，并用条带组边界回风巷6连接起来。
实施例二：
如图2所示，在一个采区，前端为系统大巷1和大巷煤柱2，采区范围划分若干条带组，每一个条带组包括一个条带工作面12和与其相邻的条带煤柱13，条带工作面12和条带煤柱13之间有条带工作面分界线4，条带工作面12后端为采空区5；条带组巷道包括条带运顺3、条带回顺9和一个条带组边界回风巷6，下一个条带组的条带运顺3与上一个条带组的条带回顺9重合。
条带开采：将条带组边界回风巷6从条带运顺3到条带工作面分界线4作为条带工作面开切眼位置，形成Z型开采布局，回采过程中在工作面端头条带煤柱13边界位置保留留巷10与条带组边界回风巷6沟通；
通风风路是：条带运顺3-回采工作面-留巷10-条带组边界回风巷6-条带回顺9-矿井回风系统；
下一条带组开采之前需要首先掘进条带回顺和条带区段边界回风巷8并与上条带组边界回风巷6贯通，与上一个条带组相同开采步骤，从下区段开切眼位置7开始开采；
留巷回风通风能力不满足回采安全需要时，在下区段条带运顺向上区段条带界限开掘条带联络巷11，条带联络巷11在条带组开采后施工。
条带联络巷11与留巷10贯通后，为了防止已采区发生氧化爆炸，在其后端的留巷10的端口，以及与条带回顺9交界的条带组边界回风巷6上设置挡风装置14；后续的条带联络巷11与留巷10贯通后，将前一条留巷10与条带联络巷11贯通的通道两端设置挡风装置14。
条带工作面开采前，将条带运顺3、连接条带运顺3的条带组边界回风巷6部分施工完成；
根据生产接续可以同时施工多个条带运顺3和条带回顺9，并用条带组边界回风巷6连接起来。
实施例三：
如图3所示，在一个采区，前端为系统大巷1和大巷煤柱2，采区范围划分若干条带组，每一个条带组包括一个条带工作面12和与其相邻的条带煤柱13，条带工作面12和条带煤柱13之间有条带工作面分界线4，条带工作面12后端为采空区5；条带组巷道包括条带运顺3、条带回顺9和一个条带组边界回风巷6，下一个条带组的条带运顺3与上一个条带组的条带回顺9部分重合。
将条带组边界回风巷6从条带运顺3到条带煤柱边界线位置作为条带工作面开切眼位置，形成Z型开采布局，回采过程中在工作面端头条带煤柱13边界位置保留留巷10与条带组边界回风巷6沟通；
下一条带组开采之前需要首先掘进条带回顺9和条带区段边界回风巷8并与上条带组边界回风巷6贯通，与上一个条带组相同开采步骤。
在条带回顺9与条带工作面分界线4之间预先打通，设置有条带联络巷11，与留巷10贯通后，为了防止已采区发生氧化爆炸，在其后端的留巷口，以及与条带回顺9交界的条带组边界回风巷6上设置挡风装置14；后续的条带联络巷11与留巷10贯通后，将前一条留巷10与条带联络巷11贯通的通道两端设置挡风装置14。
本发明支护结构简单，留巷10不需要专业掘进队伍，用人少简化施工，成本比掘巷费用低50％，施工方便快速，降低劳动力，提高施工速度。
本发明实施方式并不限于上述实施方式，采用与本发明实施案例中相同或近似的结构而得到的其他结构设计，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种Z型条带工作面开采方法，在一个采区范围内按照采留比划分多个条带组，每一个条带组包括一个条带工作面和与其相邻的条带煤柱，条带组巷道包括条带运顺、条带回顺和一个条带边界回风巷，下一个条带组的条带运顺与上一个条带组的条带回顺重合或部分重合；其特征在于：所述条带工作面和条带煤柱之间有条带工作面分界线，将条带边界回风巷从与条带运顺连接处开始到条带工作面分界线相交位置作为条带工作面开切眼位置，形成Z型开采布局，回采过程中沿条带工作面分界线位置保留一条留巷与条带组边界回风巷贯通；下一条带组开采之前需要掘进条带运顺、条带回顺和条带边界回风巷。
2.根据权利要求1所述的一种Z型条带工作面开采方法，其特征在于：采区内的多个条带组在第一个条带组回采结束前布置。
3.根据权利要求2所述的一种Z型条带工作面开采方法，其特征在于：当工作面风量小于设定值或者采空区有害气体超标时，在条带回顺与条带工作面分界线之间设置条带联络巷。
4.根据权利要求3所述的一种Z型条带工作面开采方法，其特征在于：当第一个条带联络巷与留巷贯通后，在第一个条带联络巷留巷侧后端的留巷口，以及与条带回顺交界的边界回风巷口设置挡风装置。
5.根据权利要求 4所述的一种Z型条带工作面开采方法，其特征在于：当第二个条带联络巷与留巷贯通后，将条带联络巷留巷侧后端的留巷口，以及第一条条带联络巷与条带回顺交界的通道口设置挡风装置，以此类推。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种Z型条带工作面开采方法，其特征在于：同时施工多个条带运顺，并用边界回风巷连接。
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