[發明專利]一種長壁工作面無煤柱開采方法

有效

• 申請號: 201210003666.3
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102536239A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 何滿潮;張國鋒;孫曉明;劉萬波;湯曉東;俞學平;魏正均;楊曉杰
• 申請（專利權）人: 何滿潮
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 馮志云;呂俊清

技術領域

本發明涉及一種煤層的開采方法，尤其與長壁工作面的煤層開采方法有關。

背景技術

隨著煤炭開采深度的增加，長壁開采通常采用留設煤柱的辦法保護上順槽巷道，巷道較深時由于地應力的急增導致留設煤柱的寬度增大，傳統長壁開采工作面沿空留(掘)巷開采工藝，在深部開采過程中存在的巷道工程量大、采掘比高、生產效率低，資源浪費嚴重以及留設煤柱造成的瓦斯突出、沖擊地壓頻發、采空區漏風等安全隱患，已經成為困擾和影響煤礦安全和高效開采的重大問題。

目前國內外主要采煤國家中對于無煤柱開采的研究主要集中在沿空掘巷和沿空留巷兩方面。沿空掘巷是在上一工作面回采完成后，并且采場頂板垮落充分，矸石得到擠壓壓實，覆巖礦壓顯現停止，圍巖穩定以后，在采空區和煤體邊緣形成一個卸壓帶，在卸壓帶內重新掘進一條新的巷道。沿空掘巷必須要在上一區段工作面回采完畢，采場頂板垮落完成并壓實后才能進行掘巷，因此需要相當長的時間，給我國很多礦井的生產接替造成很大的困難。

沿空留巷是在本工作面回采過程中即采用相關的技術將本工作面中的下順槽保留下來，作為下一個工作面回采的上順槽。目前的沿空留巷技術中，巷內支護先后發展了木棚、工字鋼棚、可縮支架、錨網索等，巷旁支護發展了木垛、密集支柱、矸石帶、混凝土砌塊、膏體充填和高水材料充填等技術。雖然取得一定的成績，但是仍然存在很多不足和問題：忽視巷旁煤體的支護作用，巷內主動支護技術應用少，巷旁支護與圍巖變形不協調，支護設計缺乏系統性。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種支護可靠、開采效率高且無須設置煤柱的長壁工作面無煤柱開采方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種長壁工作面無煤柱開采方法，包括如下步驟：

(1)在煤層上挖掘連通的兩個巷道作為首采面的上順槽巷道與下順槽巷道；

(2)對下順槽巷道頂板進行加固，并在該下順槽巷道頂板工作面一側向上鉆設用來預裂爆破的多個聚能孔；

(3)進行回采，直至形成采空區，巷道消失；

(4)在采空區原下順槽位置的頂板的對應聚能孔位置進行爆破，在頂板靠近開采面的一側形成沿整個原下順槽巷道且上下延伸的定向切縫；

(5)來自采空區上部深層巖層的壓力使開采面頂板斷裂下沉，原下順槽巷道位置重新成為巷道；

(6)以原下順槽巷道位置自動形成的巷道作為下一開采面的上順槽巷道，并挖掘相對該上順槽巷道的下順槽巷道，形成新的開采面；

(7)重復所述步驟(2)-(6)，連續開采煤炭，直至該煤層開采完畢。

進一步，所述步驟(2)中還包括如下步驟：在下順槽巷道的頂板上安裝傳感器，并有線傳輸到地面，對下順槽巷道狀態進行遠程實時監測。

進一步，所述步驟(2)中采用恒阻大變形錨桿對作為下順槽的巷道頂板進行加固。

進一步，所述步驟(4)中采用雙向聚能預裂爆破方法進行定向切縫。

進一步，所述步驟(1)與步驟(6)中，還需要對巷道進行防漏防火處理。

進一步，所述步驟(2)中傳感器包括頂板離層儀與錨桿受力儀。

本發明的有益效果在于，本發明與現有技術相比，本發明中在下順槽巷道工作面一側的頂板上鉆設用來預裂爆破的聚能孔，并在對應聚能孔位置進行爆破，在頂板靠近開采面的一側形成沿原下順槽巷道方向延伸的切縫，采空區沿該切縫垮落，使得原下順槽巷道位置自動成巷，且該巷道頂板不會受采空區垮落影響，可保持較好的狀態，然后以該巷道為下一開采面的上順槽巷道繼續下一輪開采，每兩個開采面之間是連續的，無煤柱支撐，開采率高，且成巷過程無須長時間等待，作業效率提高。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明：

圖1為本發明一種長壁工作面無煤柱開采方法中開采面結構俯視示意圖；

圖2為本發明一種長壁工作面無煤柱開采方法中開采面結構主視示意圖；

圖3為本發明一種長壁工作面無煤柱開采方法中首采面下順槽加固及鉆孔結構示意圖；

圖4為本發明一種長壁工作面無煤柱開采方法中首采面形成采空區結構示意圖；

圖5為本發明一種長壁工作面無煤柱開采方法中采空區垮落結構示意圖；

圖6為本發明一種長壁工作面無煤柱開采方法中恒阻大變形錨桿結構示意圖。

具體實施方式