CN115163174A - 一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,包括如下过程:在工作面的左右两侧布置工作面回风巷,在工作面的中部布置运输巷,在工作面的一端布置与工作面回风巷和运输巷相连通的工作面切眼,运输巷将工作面分为左翼工作面和右翼工作面,沿运输巷向左翼工作面和右翼工作面垂直于运输巷布置多个支巷进行采充作业。在一条支巷开采完毕后进行下一支巷开采时,对相邻的上一支巷进行充填,直到第N支巷注浆充填完毕,实现第一轮支巷的开采和充填,在每两个相邻的充填后的第一轮支巷之间进行按照步骤2中的方法边开采边充填,实现多轮支巷的开采充填布置,通过双巷作业模式即可实现开采效率的提升。
Description
技术领域
本申请涉及采煤技术领域,尤其涉及一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法。
背景技术
随着煤炭开采规模及开采年限的增加,许多矿井面临无煤可采的困境,“三下”压煤作为滞留资源逐渐提上开采议程。充填开采是“三下”压煤开采的重要手段,随着充填开采技术的发展,开采装备及工艺日趋完善,目前主流的充填开采技术包括:综采矸石固体充填技术、综采膏体充填技术、矸石条带充填技术、连采连充膏体充填技术等。综采矸石固体充填及综采矸石膏体充填需布置正规回采工作面,产量相对较高,但初期投入大,充填系统相对复杂,地表减沉效果不理想,对于煤质一般的矿井而言,投入产出不合理。矸石条带充填由于矸石散体抗压强度低,无法控制顶板下沉,需要采用间隔留煤柱的方式支撑顶板,达到减沉的目的,一般情况下,矸石条带充填开采资源回收率低于50%,且开采效率低,年产量一般在10~20万t/a,导致整体经济效益较低。连采连充膏体充填技术与矸石条带充填类似,采用连采设备掘进支巷后,将支巷两段封堵充填膏体,由于膏体材料充填率高,凝固后能够有效支撑顶板,因此相比于矸石条带充填技术,可采用多轮采-充作业将中间煤柱全部回收,资源回收率大为提升,但受制于巷道掘进期间支护工作量较大,对于一套连采连充设备而言,连采机组效率无法得到有效提升,导致开采效率较低。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本申请的目的在于提出一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,通过双巷作业模式即可实现采煤-支护平行作业,降低工序等待时间,提高连采连充设备效率,从而提升开采效率,降低了系统投入及充填成本,较传统的连采连充工作面,经济效益显著提升。
为达到上述目的,本申请提出的一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,包括如下过程:
步骤1、在工作面的左右两侧布置工作面回风巷,在工作面的中部布置运输巷,工作面回风巷和运输巷相对设置,在工作面的一端布置与工作面回风巷和运输巷相连通的工作面切眼,运输巷将工作面分为左翼工作面和右翼工作面;
步骤2:沿运输巷向左翼工作面和右翼工作面垂直于运输巷布置多个支巷进行采充作业,在一个支巷开采完毕进行下一支巷开采时,对相邻的上一支巷进行充填,直到第N支巷注浆充填完毕,实现第一轮支巷的开采和充填;
步骤3:在每两个相邻的充填后的第一轮支巷之间进行按照步骤2中的方法边开采边充填实现多轮支巷的开采充填布置。
进一步地,所述在每两个相邻的充填后的第一轮支巷之间进行按照步骤2中的方法边开采边充填实现多轮支巷的开采充填布置的具体过程如下:
开采布置与第一轮支巷平行的一组第二轮支巷和一组第三轮支巷,先依照步骤2中的方法进行相邻两组第二轮支巷的开采和充填,直到第N+1支巷注浆充填完毕,实现第二轮支巷的开采和充填,然后再依照步骤2中的方法进行相邻两组第三轮支巷的开采和充填,直到第N+2支巷注浆充填完毕,实现第三轮支巷的开采和充填。
进一步地,还包括如下过程:所述第三轮支巷的开采和充填完毕后,实现第一阶段的开采充填,然后由第N+3支巷开始按照第一阶段的开采充填过程进行第二阶段的开采充填,以此类推直到将整个工作面开采充填完成。
进一步地,所述沿运输巷向左翼工作面和右翼工作面垂直于运输巷布置多个支巷进行采充作业,在一个支巷开采完毕进行下一支巷开采时,对相邻的上一支巷进行充填,直到第N支巷注浆充填完毕,实现第一轮支巷的开采和充填,具体过程如下:
在左翼工作面和右翼工作面沿运输巷距工作面切眼一定距离处均分别开采布置与工作面切眼平行设置的第一左支巷和第一右支巷,待第一左支巷和第一右支巷与工作面回风巷贯通后,在左翼工作面和右翼工作面沿运输巷分别开采布置与第一左支巷和第一右支巷平行的第四左支巷和第四右支巷,对第一左支巷和第一右支巷进行充填,同时沿运输巷与第一左支巷和第一右支巷间隔两条支巷宽度开采第四左支巷和第四右支巷,以此类推,直到第N左支巷和第N右支巷注浆充填完毕,实现第一轮支巷的开采和充填。
进一步地,所述第二轮支巷的开采和充填过程具体如下:
沿运输巷分别在第一左支巷和第四左支巷之间以及第一右支巷和第四右支巷之间沿着第一左支巷和第一右支巷充填处开采布置与第一左支巷和第一右支巷平行的第二左支巷和第二右支巷,待第二左支巷和第二右支巷与工作面回风巷贯通后,沿运输巷分别在第四左支巷和第七左支巷之间以及第四右支巷和第七右支巷之间沿着第四支巷充填处开采布置与第四左支巷和第四右支巷平行的第五左支巷和第五右支巷,同时对第二左支巷和第二右支巷进行注浆充填,依次类推,直到在第N左支巷和第N右支巷注浆充填处开采的第N+1左支巷和第N+1右支巷充填完毕,实现第二轮支巷的开采和充填。
进一步地,所述第三轮支巷的开采和充填过程具体如下:
在第二左支巷充填处和第四左支巷充填处之间以及第二右支巷充填处和第四左右巷充填处之间分别开采布置第三左支巷和第三右支巷,待第三左支巷和第三右支巷与工作面回风巷贯通后,在第五左支巷充填处和第七左支巷充填处之间以及第五右支巷充填处和第七右支巷充填处分别开采布置第六左支巷和第六右支巷,同时对第三左支巷和第三右支巷充填,依次类推,直到在第N+1左支巷和第N+1右支巷注浆充填处开采的第N+2左支巷和第N+2右支巷充填完毕,实现第三轮支巷的开采和充填。
进一步地,所述在工作面的左右两侧布置工作面回风巷,在工作面的中部布置运输巷,工作面回风巷和运输巷相对设置,在工作面的一端布置与工作面回风巷和运输巷相连通的工作面切眼的方法为:
左右两侧的工作面回风巷沿顶板掘进,所述运输巷沿顶板掘进,布置在两侧工作面回风巷中间,在工作面一端沿顶掘进形成工作面切眼,工作面切眼与两侧工作面回风巷、运输巷联通形成一进两回W型通风系统。
进一步地,所述充填采用矸石+粉煤灰+水泥充填材料。
进一步地,所述第一左支巷到第N+2左支巷与第一右支巷到第N+2右支巷一一对应设置并沿所述运输巷对称设置。
进一步地,对相邻的上一支巷进行充填,具体充填过程如下:
在两侧的工作面回风巷均布设注浆管路,所述注浆管路悬挂在顶板上方,待充填支巷的两端开口处架设挡浆墙,在运输巷侧挡浆墙靠近顶板位置留排气孔及观测孔,在靠近工作面回风巷一侧的挡浆墙上留注浆孔,在待充填支巷的注浆孔处布设支巷预留充填管路,将支巷预留充填管路与注浆管路连接,对待充填支巷进行注浆充填,待充填支巷进行注浆充填过程中待排气孔溢浆后,停止注浆。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请连采连充工作面整体布置平面图;
图2是本申请支巷布置方式图;
图3是本申请第一左支巷掘进作业示意图;
图4是本申请第一左支巷和第一右支巷双巷掘进示意图;
图5是本申请支巷充填作业示意图;
图6是本申请图5中A-A剖面图;
图中:1、工作面回风巷;2、运输巷;3、工作面切眼;4、左翼工作面;5、右翼工作面;6、第一左支巷;7、第一右支巷;8、第四左支巷;9、第四右支巷;10、第二左支巷;11、第二右支巷;12、第五左支巷;13、第五右支巷;14、注浆管路;15、挡浆墙;16、支巷预留充填管路;17、第三左支巷;18、第三右支巷;19、单体柱;20、胶带输送机;21、煤柱。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。相反,本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
参照图1-6,一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,包括如下过程:
步骤1、在工作面的左右两侧布置工作面回风巷1,在工作面的中部布置运输巷2,工作面回风巷1和运输巷2相对设置,在工作面的一端布置与工作面回风巷1和运输巷2相连通的工作面切眼3,运输巷2将工作面分为左翼工作面4和右翼工作面5。
详细来说,左右两侧的工作面回风巷1沿顶板掘进,运输巷2沿顶板掘进,布置在两侧工作面回风巷1中间,在工作面一端沿顶掘进形成工作面切眼,工作面切眼与两侧工作面回风巷1、运输巷2联通形成一进两回W型通风系统
可以理解的是,通过在工作面左右两侧布置工作面回风巷1,一端布置运输巷2,工作面中部布置工作面切眼3,并且工作面回风巷1、运输巷2和工作面切眼3之间保持连通,通风系统为运输巷2进风,经工作面切眼3分别流入两条工作面回风巷1回风,支巷采用局部通风机通风,并且还方便进行中部工作面的开采和充填。
步骤2:沿运输巷2向左翼工作4面和右翼工作面5垂直于运输巷布置多个支巷进行采充作业,在一个支巷开采完毕进行下一支巷开采时,对相邻的上一支巷进行充填,直到第N支巷注浆充填完毕,实现第一轮支巷的开采和充填。
可以理解的是,在开采的过程中,将工作面分为左翼工作面4和右翼工作面5后,分别在左翼工作面4和右翼工作面5进行作业,并且在一个支巷开采完后,进行下一个支巷开采时,将上一个开采完的支巷进行充填,此时在开采时保障两个支巷之间留有一定间距,保障下一个支巷开采时能对上一个相邻的已经开采的支巷进行充填,实现边开采边充填,提升了连采连充工作面开采效率。
步骤3:在每两个相邻的充填后的第一轮支巷之间进行按照步骤2中的方法边开采边充填实现多轮支巷的开采充填布置。
可以理解的是,由于在开采时两个相邻的已开采的支巷之间留有一定间距,为了保障充分开采,需要在间隙上进行第二轮开采充填,形成第二轮支巷,相邻第二轮支巷之间有间距,不会影响边开采边充填,根据煤层及顶底板条件,确定连采连充工作面开采轮数,一般为2~4轮。
本申请利用一套连采连充设备即可实现开采效率的提升,降低了系统投入及充填成本,较传统的连采连充工作面,经济效益显著提升,适用于“三下”压煤条件5m以下较薄及中厚煤层开采。
另外本申请将工作面分为多个阶段,充分利用运输巷胶带输送机储带长度,保证上一轮支巷充填浆料终凝后,再开始下一轮采充作业,有效提升了充填体对顶板的控制作用,达到更好的地表减沉效果。
在一些实施例中,在每两个相邻的充填后的第一轮支巷之间进行按照步骤2中的方法边开采边充填实现多轮支巷的开采充填布置的具体过程如下:开采布置与第一轮支巷平行的一组第二轮支巷和一组第三轮支巷,先依照步骤2中的方法进行相邻两组第二轮支巷的开采和充填,直到第N+1支巷注浆充填完毕,实现第二轮支巷的开采和充填,然后再依照步骤2中的方法进行相邻两组第三轮支巷的开采和充填,直到第N+2支巷注浆充填完毕,实现第三轮支巷的开采和充填。
可以理解的是,根据煤层及顶底板条件,进行3轮开采充填,由于相邻的两个第一轮支巷之间有间隙,在间隙中靠近第一轮支巷的填充位置进行第二轮支巷开采充填,第二轮支巷开采充填过程与第一轮支巷一样,此时,第二轮支巷与相邻的其中一个第一轮支巷之间也有一定间隙,此时在该间隙中进行第三轮开采充填。
在一些实施例中,第三轮支巷的开采和充填完毕后,实现第一阶段的开采充填,然后由第N+3支巷开始按照第一阶段的开采充填过程进行第二阶段的开采充填,以此类推直到将整个工作面开采充填完成。
可以理解的是,沿走向将工作面划分为几个阶段,根据充填浆料凝固时间及回采速度,确定阶段长度,一般为100~150m,阶段长度不易过长,保证运输巷内胶带输送机20储带长度能够满足一阶段运输范围要求,多个阶段开采充填过程相同,经过多个阶段连续开采充填,实现整个工作面的开采充填,工作面支巷回采工艺采用两翼双巷连采机掘进,由于连采机开口效率低,各支巷在回采前使用掘进机或人工提前开口并预留连采机转弯所需抹角范围,保证连采机能够顺利进入支巷。
在一些实施例中,沿运输巷向左翼工作面和右翼工作面垂直于运输巷布置多个支巷进行采充作业,在一个支巷开采完毕进行下一支巷开采时,对相邻的上一支巷进行充填,直到第N支巷注浆充填完毕,实现第一轮支巷的开采和充填,具体过程如下:
在左翼工作面4和右翼工作面5沿运输巷2距工作面切眼3一定距离处均分别开采布置与工作面切眼平行设置的第一左支巷6和第一右支巷7,待第一左支巷6和第一右支巷7与工作面回风巷1贯通后,对第一左支巷6和第一右支巷7进行充填,同时沿运输巷2与第一左支巷6和第一右支巷7间隔两条支巷宽度开采第四左支巷8和第四右支巷9,以此类推,直到第N左支巷和第N右支巷注浆充填完毕,实现第一轮支巷的开采和充填。
可以理解的是,从工作面切眼3侧开始沿运输巷2留设一定宽度煤柱21,保证切眼安全,首先对左翼工作面进行第一左支巷6进行掘进,连采机沿顶板掘进,梭车运输连采机落煤运输,根据顶板稳定程度,连续掘进5~10m,连采机退出第一左支巷6;锚杆钻车进入第一左支巷6对裸露顶板进行支护,人工配合两帮锚杆支护,连采机回采右翼工作面进行第一右支巷7掘进至同样距离后,连采机退出第一右支巷7支巷;锚杆钻车进入第一右支巷7进行顶板支护,人工配合两帮锚杆支护,连采机回采第一左支巷6继续掘进,两巷交替进行,直至第一左支巷6、第一右支巷7掘通;然后对第一左支巷6、第一右支巷7做好充填准备工作,同时开始第四左支巷8和第四右支巷9掘进开采作业,开采过程与第一左支巷6、第一右支巷7相同,开采过程中充填工作同时进行,重复上述采-支-充流程,完成第一轮支巷的开采充填工作。
在一些实施例中,第二轮支巷的开采和充填过程具体如下:沿运输巷2分别在第一左支巷6和第四左支巷8之间以及第一右支巷7和第四右支巷9之间沿着第一左支巷6和第一右支巷7充填处开采布置与第一左支巷6和第一右支巷7平行的第二左支巷10和第二右支巷11,待第二左支巷10和第二右支巷11与工作面回风巷1贯通后,沿运输巷2分别在第四左支巷8和第七左支巷之间以及第四右支巷和第七右支巷之间沿着第四支巷充填处开采布置与第四左支巷8和第四右支巷9平行的第五左支巷12和第五右支巷13,同时对第二左支巷10和第二右支巷11进行注浆充填,依次类推,直到在第N左支巷和第N右支巷注浆充填处开采的第N+1左支巷和第N+1右支巷充填完毕,实现第二轮支巷的开采和充填。
在一些实施例中,第三轮支巷的开采和充填过程具体如下:在第二左支巷10充填处和第四左支巷8充填处之间以及第二右支巷11充填处和第四左右巷充填处之间分别开采布置第三左支巷17和第三右支巷18,待第三左支巷17和第右左支巷18与工作面回风巷1贯通后,在第五左支巷12充填处和第七左支巷充填处之间以及第五右支巷13充填处和第七右支巷充填处分别开采布置第六左支巷和第六右支巷,同时对第三左支巷17和第右左支巷18充填,依次类推,直到在第N+1左支巷和第N+1右支巷注浆充填处开采的第N+2左支巷和第N+2右支巷充填完毕,实现第三轮支巷的开采和充填。
在一些实施例中,充填采用矸石+粉煤灰+水泥充填材料。
也就是说,在第一轮支巷、第二轮支巷和第三轮支巷充填过程中采用矸石+粉煤灰+水泥充填材料。
在一些实施例中,第一左支巷6到第N+2左支巷与第一右支巷7到第N+2右支巷一一对应设置并沿所述运输巷2对称设置。
也就是说,第一左支巷6和第一右支巷7关于运输巷2对称设置,第二左支巷10和第二右支巷11关于运输巷2对称设置,依次类推,第N+2左支巷和第N+2右支巷关于运输巷2对称设置。
在一些实施例中,对相邻的上一支巷进行充填,具体充填过程如下:在两侧的工作面回风巷均布设注浆管路14,注浆管路14悬挂在顶板上方,待充填支巷的两端开口处架设挡浆墙15,在运输巷2侧挡浆墙15靠近顶板位置留排气孔及观测孔,在靠近工作面回风巷1一侧的挡浆墙15上留注浆孔,在待充填支巷的注浆孔处布设支巷预留充填管路16,将支巷预留充填管路16与注浆管路14连接,对待充填支巷进行注浆充填,待充填支巷进行注浆充填过程中待排气孔溢浆后,停止注浆。
下面结合具体的实施例进行详细的说明:
某煤矿井田范围内地表有多个村庄,“三下”压煤量巨大,主采5号煤层平均埋深240m,煤厚平均4.7m,煤质较好,顶底板均为稳定岩层。经可研分析,为保证“三下”开采地表减沉要求,可采用综采矸石膏体充填或连采连充矸石膏体充填工艺,通过技术经济比较发现,综采矸石膏体充填系统总投资2.65亿元,工作面倾斜长度180m,走向长度1300m,日进尺1.6m,年生产能力约54万t。采用连采连充矸石膏体充填配合两翼双巷掘进模式,系统总投资1.13亿元,工作面倾斜长度150m,走向长度1300m,支巷月进尺1450m,年生产能力56.1万t。经综合比较决定采用连采连充矸石膏体充填技术对该区域“三下”压煤进行回采。具体施工工艺如下:
(1)布置两个工作面回风巷1、运输巷2及工作面切眼3,两个工作面回风巷1沿顶掘进,断面尺寸为宽×高=5×3.5m,两个工作面回风巷1中对中间距155m;运输巷2沿顶底板掘进,布置在两个工作面回风巷1中间,断面尺寸为宽×高=7×4.7m,与两个工作面回风巷1中对中间距均为77.5m。工作面切眼3沿顶掘进与两个工作面回风巷1、运输巷2联通形成一进两回W型通风系统,断面尺寸为宽×高=5×3.5m。连采连充工作面主要设备包括连续采煤机一台,梭车一部,锚杆钻车一台,履带式转载破碎机一台,胶带输送机一台。
(2)采用矸石+粉煤灰+水泥充填材料,充填体浓度大于76%,终凝时间28d,根据连采机掘进速度,确定各阶段长度150m。5号煤层顶底板条件稳定,煤层属中硬煤层,采用三轮采充工序,支巷断面尺寸为宽×高=5×4.7m。连采机每循环进尺10m。
(3)沿运输巷2距工作面切眼35m处布置第一左支巷6和第一右支巷7,第一左支巷6和第一右支巷7均与工作面切眼3平行布置,两翼第一左支巷6和第一右支巷7对称。第一左支巷6和第一右支巷7采用人工开口作业,开口深度5m,保证连采机顺利进入第一左支巷6和第一右支巷7。待两翼第一左支巷6和第一右支巷7完成开口作业后,连采机开始掘进工作,首先对第一左支巷6掘进10m,而后连采机退出第一左支巷6,进入第一右支巷7进行掘进作业,四钻臂锚杆钻车进入第一左支巷6进行顶板支护,两帮采用人工支护,顶板采用φ20×2000mm左旋螺纹钢锚杆支护,间排距1.2m×1.2m,顶板打设4根锚杆,两帮采用φ20×2000mm玻璃钢锚杆支护,间排距1.3m×1.2m,两帮各打设3根锚杆。
(4)第一右支巷7掘进10m后,连采机退出进入第一左支巷6继续掘进,待第一左支巷6和第一右支巷7全部与工作面回风巷1贯通后,连采机开始第四左支巷8和第四右支巷9掘进工作。在第一左支巷6和第一右支巷7回风巷口向内35m处布设注浆管路14,注浆管路14悬挂在顶板上方。同时,在第一左支巷6和第一右支巷7两端开口处架设挡浆墙15,挡浆墙15采用柳木板+阻燃彩条布隔离,挡泥墙15外部出位于工作面回风巷1中设置单体柱19辅助支撑顶板,在工作面回风巷1一侧挡浆墙15留注浆孔,在运输巷2侧挡浆墙15靠近顶板位置留排气孔及观测孔。待第一左支巷6两端挡浆墙架设完毕后,将支巷预留充填管路16与注浆管路14连接,开启地面充填站制浆及注浆系统,对支巷进行充填,待排气孔溢浆后,停止注浆,而后对第一右支巷7制浆进行注浆充填工作。
(5)重复上述第三、第四步骤,直至对二十八左支巷和第二十八右支巷完成采充作业,完成第一阶段第一轮采充作业。此时,第一左支巷6和第一右支巷7充填已满30天,充填材料达到终凝强度,从第二左支巷10和第二右支巷11开始进行第一阶段第二轮采充作业。当充填完成第二十九左支巷和第二十九右支巷后,再从第三左支巷17和第三右左支巷18开始第一阶段第三轮采充作业。当完成第三十左支巷和第三十右支巷充填工作后,第一阶段施工完成,由第三十一左支巷和第三十一右支巷开始第二阶段采充作业。
(6)相比于传统掘进机+刮板输送机或胶带运输机的单巷掘进连采连充工作面而言,连采机+梭车+锚杆钻车的双巷掘进模式机械化程度更高,开采效率提升70%以上,经济效益显著。
本申请采用连采机配合锚杆钻车的两翼双巷掘进工艺,合理安排采-支-充作业顺序,实现了连采机落煤-锚杆钻车支护-注浆充填的平行作业,提升了连采连充工作面开采效率。
另外,落煤、运煤、支护、充填各工序所需设备数量较少,系统布置灵活,设备检修及维护工作量少,工人劳动强度低。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,其特征在于,包括如下过程:
步骤1、在工作面的左右两侧布置工作面回风巷,在工作面的中部布置运输巷,工作面回风巷和运输巷相对设置,在工作面的一端布置与工作面回风巷和运输巷相连通的工作面切眼,运输巷将工作面分为左翼工作面和右翼工作面;
步骤2:沿运输巷向左翼工作面和右翼工作面垂直于运输巷布置多个支巷进行采充作业,在一个支巷开采完毕进行下一支巷开采时,对相邻的上一支巷进行充填,直到第N支巷注浆充填完毕,实现第一轮支巷的开采和充填;
步骤3:在每两个相邻的充填后的第一轮支巷之间进行按照步骤2中的方法边开采边充填实现多轮支巷的开采充填布置。
2.如权利要求1的一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,其特征在于,所述在每两个相邻的充填后的第一轮支巷之间进行按照步骤2中的方法边开采边充填实现多轮支巷的开采充填布置的具体过程如下:
开采布置与第一轮支巷平行的一组第二轮支巷和一组第三轮支巷,先依照步骤2中的方法进行相邻两组第二轮支巷的开采和充填,直到第N+1支巷注浆充填完毕,实现第二轮支巷的开采和充填,然后再依照步骤2中的方法进行相邻两组第三轮支巷的开采和充填,直到第N+2支巷注浆充填完毕,实现第三轮支巷的开采和充填。
3.如权利要求2的一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,其特征在于,还包括如下过程:所述第三轮支巷的开采和充填完毕后,实现第一阶段的开采充填,然后由第N+3支巷开始按照第一阶段的开采充填过程进行第二阶段的开采充填,以此类推直到将整个工作面开采充填完成。
4.如权利要求2的一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,其特征在于,所述沿运输巷向左翼工作面和右翼工作面垂直于运输巷布置多个支巷进行采充作业,在一个支巷开采完毕进行下一支巷开采时,对相邻的上一支巷进行充填,直到第N支巷注浆充填完毕,实现第一轮支巷的开采和充填,具体过程如下:
沿运输巷距工作面切眼一定距离处分别向左、右两翼开采布置与工作面切眼平行设置的第一左支巷和第一右支巷,待第一左支巷和第一右支巷与工作面回风巷贯通后,对第一左支巷和第一右支巷进行充填,同时沿运输巷与第一左支巷和第一右支巷间隔两条支巷宽度开采第四左支巷和第四右支巷,以此类推,直到第N左支巷和第N右支巷注浆充填完毕,实现第一轮支巷的开采和充填。
5.如权利要求4的一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,其特征在于,所述第二轮支巷的开采和充填过程具体如下:
沿运输巷分别在第一左支巷和第四左支巷之间以及第一右支巷和第四右支巷之间沿着第一左支巷和第一右支巷充填处开采布置与第一左支巷和第一右支巷平行的第二左支巷和第二右支巷,待第二左支巷和第二右支巷与工作面回风巷贯通后,沿运输巷分别在第四左支巷和第七左支巷之间以及第四右支巷和第七右支巷之间沿着第四支巷充填处开采布置与第四左支巷和第四右支巷平行的第五左支巷和第五右支巷,同时对第二左支巷和第二右支巷进行注浆充填,依次类推,直到在第N左支巷和第N右支巷注浆充填处开采的第N+1左支巷和第N+1右支巷充填完毕,实现第二轮支巷的开采和充填。
6.如权利要求5的一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,其特征在于,所述第三轮支巷的开采和充填过程具体如下:
在第二左支巷充填处和第四左支巷充填处之间以及第二右支巷充填处和第四左右巷充填处之间分别开采布置第三左支巷和第右左支巷,待第三左支巷和第右左支巷与工作面回风巷贯通后,在第五左支巷充填处和第七左支巷充填处之间以及第五右支巷充填处和第七右支巷充填处分别开采布置第六左支巷和第六右支巷,同时对第三左支巷和第右左支巷充填,依次类推,直到在第N+1左支巷和第N+1右支巷注浆充填处开采的第N+2左支巷和第N+2右支巷充填完毕,实现第三轮支巷的开采和充填。
7.如权利要求2的一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,其特征在于,所述在工作面的左右两侧布置工作面回风巷,在工作面的中部布置运输巷,工作面回风巷和运输巷相对设置,在工作面的一端布置与工作面回风巷和运输巷相连通的工作面切眼的方法为:
左右两侧的工作面回风巷沿顶板掘进,所述运输巷沿顶板掘进,布置在两侧工作面回风巷中间,在工作面一端沿顶掘进形成工作面切眼,工作面切眼与两侧工作面回风巷、运输巷联通形成一进两回W型通风系统。
8.如权利要求1的一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,其特征在于,所述充填采用矸石+粉煤灰+水泥充填材料。
9.如权利要求6的一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,其特征在于,所述第一左支巷到第N+2左支巷与第一右支巷到第N+2右支巷一一对应设置并沿所述运输巷对称设置。
10.如权利要求2的一种基于双巷作业模式的连采连充采煤方法,其特征在于,对相邻的上一支巷进行充填,具体充填过程如下:
在两侧的工作面回风巷均布设注浆管路,所述注浆管路悬挂在顶板上方,待充填支巷的两端开口处架设挡浆墙,在运输巷侧挡浆墙靠近顶板位置留排气孔及观测孔,在靠近工作面回风巷一侧的挡浆墙上留注浆孔,在待充填支巷的注浆孔处布设支巷预留充填管路,将支巷预留充填管路与注浆管路连接,对待充填支巷进行注浆充填,待充填支巷进行注浆充填过程中待排气孔溢浆后,停止注浆。
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