CN115749774A - 实现带区前进式连续开采无煤柱方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤炭开采领域，尤其涉及实现带区前进式连续开采无煤柱方法。基于现有井工开采带区工作面间护巷煤柱、大巷之间及两侧保护煤柱回收的限制的局限性。提出带区前进式连续开采无煤柱方法，实现工作面间无护巷煤柱、阶段水平大巷无多余保护煤柱，实现带区开采区域完全无煤柱。该方法，工作面间采用错层位内错式相互搭接，根据风井位置判断大巷是否作为通风路线为带区服务，选择性将大巷报废或保留。该方法实现了，两巷不需要预先完全掘出，减少了前期掘进巷道的资金投入；工作面回采时边采边掘巷道，极大的缓解了采掘关系紧张的问题；大巷随工作面交替分段报废，节省巷道工程量和维护成本，开采区域内部完全无煤柱，改善了现有煤柱回收工作模式。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭开采领域，尤其涉及实现带区前进式连续开采无煤柱方法。
背景技术
目前我国近水平煤层基本以分带式为主，无需布置上山，仅布置阶段水平大巷和回采平巷。阶段水平大巷之间至少留设20-40m保护煤柱，同时工作面之间均需留设护巷煤柱，煤柱宽度一般20～30m，随着煤厚和采深的增加，有些矿区煤柱宽度可达40～60m，此护巷煤柱被视为永久性丢失煤柱。根据相关统计，由于存在留设护巷煤柱，至少造成10％～30％的煤炭损失，而地下开采煤炭损失还包括上山或大巷两侧及上山或大巷之间保护煤柱，导致井工矿采出率不足50％。
目前带区式开采分为前进式开采和后退式开采，传统的带区后退式开采后退式开采需预先掘出两巷，初期建设时间长，投产慢，且容易造成工作面采掘关系紧张。而前进式开采，上、下顺槽可随采随掘，工作面和巷道都可由采煤机切割出来，简化了掘进工艺，减少了掘进设备和费用；掘进工作中可以提前了解井田范围内的地质构造；掘进和回采工作可以同时进行，大大提高了开采效率；工作面端头设备也比较简单，不需要考虑采空区漏风问题。
综述，我国井工矿普遍存在工作面之间护巷煤柱、大巷或上山之间及两侧的保护煤柱，其中残留的煤柱会形成应力集中区，则极易造成冲击地压等动力灾害问题。据此，为解决上述问题，本发明提出利用错层位技术，实现工作面间无煤柱开采，利用沿空留巷技术，实现大巷之间及大巷两侧无煤柱开采，最终实现带区前进式无煤柱连续开采技术。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于，提出了带区前进式连续开采无煤柱方法，以解决现有煤炭开采领域存在的技术局限性问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
a、对于倾角较小或近水平煤层，运输大巷和回风大巷沿煤层走向并列布置在井田中央，运输大巷沿底板布置，回风大巷沿顶板布置；
b、运输大巷作为首采工作面的开切眼，上山之间两条联络巷分别作为运输平巷和回风平巷，构成生产系统；
c、运输大巷沿工作面一侧不保留大巷保护煤柱，将液压支架直接设在运输大巷，回采时采用切顶卸压或砌筑墙体实现运输大巷沿空留巷；
d、首采工作面推到回风大巷时，根据风井布置位置报废或保留处理区段回风大巷，若带区采用中央并列式通风方式，可直接报废，若采用中央分列式通风方式，则需要采用沿空留巷技术将回风大巷保留下来，继续为接续带区服务；
e、首采工作面继续沿倾向推进回采，向前预掘回风平巷和运输平巷，后方采空区铺布防漏风，同时利用巷旁充填技术保留两巷；
f、首采工作面推进到边界保护煤柱附近时，根据采掘紧张关系是否紧张选择是否采用取双巷回撤通道技术；
g、接续工作面运输平巷以“内错式”预掘布置在首采工作面回风平巷采空区下方，回风平巷预掘布置在煤层顶板，将液压支架搬家到运输大巷，其回采流程与前述专利保护权b、c、d、e、f相同。
根据本发明所述的方法，优选地，适用于带区大巷之间及两侧保护煤柱以及工作面间护巷煤柱完全回收工作，实现带区前进式连续开采无煤柱方法。
具体的，步骤a中，对于倾角较小或近水平煤层，运输大巷和回风大巷并列布置在井田中央，对于首采工作面，在运输大巷掘出绕道至煤层底板，在工作面一侧沿煤层底板预先掘出一段带区运输巷道，兼做进风巷道，在另一侧沿煤层顶板掘进带区回风巷道至回风大巷，贯通两巷，准备回采；
步骤b中，推到回风大巷时根据风井布置位置处理采空区侧回风大巷，若带区采用中央并列式通风方式，回风大巷采空区段可直接报废，若采用中央分列式通风方式，则需要采用沿空留巷技术将回风大巷保留下来，继续为带区服务；
步骤c中，工作面向边界保护煤柱方向推进采煤，其后方形成采空区，边采边掘工作面回风平巷和运输平巷，利用巷旁充填技术保留两巷，并防止通过两巷向采空区漏风；
步骤d中，推到回风大巷时根据风井布置位置处理采空区侧回风大巷，若带区采用中央并列式通风方式，回风大巷采空区段可直接报废，若采用中央分列式通风方式，则需要采用沿空留巷技术将回风大巷保留下来，继续为带区服务；
步骤e中，工作面推进到边界保护煤柱附近时，根据采掘关系是否紧张选择采取双巷回撤技术；
步骤f中，接续工作面运输巷道预布置在上一区段工作面回风巷采空区下方，回风巷道布置方式与上一区段工作面相同即可，将支架设在运输大巷继续开采，其流程与前述专利保护权c、d、e相同。
本发明提供的带区前进式连续开采无煤柱方法，具有以下优点：
(1)工作面回采后，相对应的区段运输大巷可直接报废，降低巷道维护成本；若风井采用中央并列式，工作面对应的区段回风大巷也可报废，进一步降低巷道维护成本，降低安全成本与提高经济效益。
(2)两巷不需要预先完全掘出，减少了前期掘进巷道的资金投入；工作面回采时边采边掘巷道，极大的缓解了采掘关系紧张的问题。
(3)实现大巷两侧、大巷之间无煤柱连续开采以及工作面间无煤柱连续开采，最终实现带区无煤柱连续开采。
(4)接续工作面运输巷道处于低应力环境，其上覆为采空区垮落矸石，工作面间呈现连续开采与覆岩一体化特征，巷道载荷减小，避免接续工作面相邻巷道应力集中现象突出；同时，改善我国井工开采上山或大巷普遍存在的长时间高应力的影响，彻底解放本煤层与邻近煤层井巷工程。
附图说明
图1为现有采区最后一个工作面末采双回撤通道布置示意图；
图2；为实施例采用中央并列式通风方式的带区前进式连续开采无煤柱方法示意图；
图3为实施例采用中央分列式通风方式的带区前进式连续开采无煤柱方法示意图
具体实施方式
结合附图说明本发明的具体实施方式。
a、对于倾角较小或近水平煤层，运输大巷和回风大巷沿煤层走向并列布置在井田中央，运输大巷沿底板布置，回风大巷沿顶板布置；
b、运输大巷作为首采工作面的开切眼，上山之间两条联络巷分别作为运输平巷和回风平巷，构成生产系统；
c、运输大巷沿工作面一侧不保留大巷保护煤柱，将液压支架直接设在运输大巷，回采时采用切顶卸压或砌筑墙体实现运输大巷沿空留巷；
d、首采工作面推到回风大巷时，根据风井布置位置报废或保留处理区段回风大巷，若带区采用中央并列式通风方式，可直接报废，若采用中央分列式通风方式，则需要采用沿空留巷技术将回风大巷保留下来，继续为接续带区服务；
e、首采工作面继续沿倾向推进回采，向前预掘回风平巷和运输平巷，后方采空区铺布防漏风，同时利用巷旁充填技术保留两巷；
f、首采工作面推进到边界保护煤柱附近时，根据采掘紧张关系是否紧张选择是否采用取双巷回撤通道技术；
g、接续工作面运输平巷以“内错式”预掘布置在首采工作面回风平巷采空区下方，回风平巷预掘布置在煤层顶板，将液压支架搬家到运输大巷，其回采流程与前述专利保护权b、c、d、e、f相同。
Claims (7)
1.带区前进式连续开采无煤柱方法，其特征在于，包括以下过程：
a、对于倾角较小或近水平煤层，运输大巷和回风大巷沿煤层走向并列布置在井田中央，运输大巷沿底板布置，回风大巷沿顶板布置；
b、运输大巷作为首采工作面的开切眼，上山之间两条联络巷分别作为运输平巷和回风平巷，构成生产系统；
c、运输大巷沿工作面一侧不保留大巷保护煤柱，将液压支架直接设在运输大巷，回采时采用切顶卸压或砌筑墙体实现运输大巷沿空留巷；
d、首采工作面推进至回风大巷时，根据风井布置位置选择报废或保留区段回风大巷，若带区采用中央并列式通风方式，可直接报废，若采用中央分列式通风方式，则需要采用沿空留巷技术将回风大巷保留下来，继续为接续带区服务；
e、首采工作面继续向前推进回采，同时向前掘进回风平巷和运输平巷，利用巷旁充填技术保留两巷，工作面后方通过铺布防止风流窜入采空区；
f、首采工作面推进到边界保护煤柱附近时，根据采掘紧张关系是否紧张选择是否采用双巷回撤通道技术；
g、接续工作面水平大巷之间，运输平巷以“内错式”预掘布置在首采工作面回风平巷采空区下方，回风平巷预掘布置在煤层顶板，液压支架直接搬家到运输大巷，其后续工作面回采流程与前述专利保护权b、c、d、e、f相同。
2.根据权利要求1所述带区前进式连续开采无煤柱方法，其特征在于，所述的步骤a中，对于倾角较小或近水平煤层，运输大巷和回风大巷并列布置在井田中央，对于首采工作面，在运输大巷掘出绕道至煤层底板，在工作面一侧沿煤层底板预先掘出一段带区运输巷道，兼做进风巷道，在另一侧沿煤层顶板掘进带区回风巷道至回风大巷，贯通两巷，准备回采。
3.根据权利要求1所述的带区前进式连续开采无煤柱方法，其特征在于，所述的步骤b中，在运输大巷不保留大巷保护煤柱，将液压支架直接设在运输大巷，在回采时采取沿空留巷技术，保留运输大巷。
4.根据权利要求1所述的带区前进式连续开采无煤柱方法，其特征在于，所述的步骤c中，工作面向边界保护煤柱方向推进采煤，其后方形成采空区，边采边掘工作面回风平巷和运输平巷，利用巷旁充填技术保留两巷，并防止通过两巷向采空区漏风。
5.根据权利要求1所述的带区前进式连续开采无煤柱方法，其特征在于，所述的步骤d中，推到回风大巷时根据风井布置位置处理采空区侧回风大巷，若带区采用中央并列式通风方式，回风大巷采空区段可直接报废，若采用中央分列式通风方式，则需要采用沿空留巷技术将回风大巷保留下来，继续为带区服务。
6.根据权利要求1所述的带区前进式连续开采无煤柱方法，其特征在于，所述的步骤e中，工作面推进到边界保护煤柱附近时，根据采掘关系是否紧张选择采取双巷回撤技术。
7.根据权利要求1所述的带区前进式连续开采无煤柱方法，其特征在于，所述的步骤f中，接续工作面运输巷道预布置在上一区段工作面回风巷采空区下方，回风巷道布置方式与上一区段工作面相同即可，将支架设在运输大巷继续开采，其流程与前述专利保护权c、d、e相同。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116025355A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-04-28 | 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 | 一种用于开采极薄煤层的采煤方法 |
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