[發明專利]綜采放頂煤采空區原巷道頂板下沿空掘巷的方法

有效

• 申請號: 201310457729.7
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103470261A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 蔣金泉;代進
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 代理公司: 泰安市泰昌專利事務所 37207
• 代理人: 高強

技術領域

本發明涉及一種煤礦采煤巷道掘進方法，具體方法為，將上區段工作面開采時進入到采空區的運輸巷道充填起來，待上區段采空區上覆巖層運動穩定后，在上區段采空區原運輸巷道頂板下沿空掘進下區段回風巷道的方法。?

背景技術

????目前，特厚煤層長壁工作面開采后，相鄰工作面沿采空區的回采巷道有沿空留巷、留窄煤柱沿空掘巷和留煤柱掘巷三種方法。?

????在特厚煤層長壁工作面沿空留巷需要在巷道的采空區一側構筑混凝土墻。這種方法的缺點：首先是工程量很大，勞動強度大，成本很高；其次工作面下端頭是一個生產最繁忙的地方，在此構筑混凝土墻，采煤工作將受到嚴重影響，工作面很難組織正規循環；第三，混凝土墻很快就受到頂板運動載荷的作用，來不及達到終凝強度，一旦達到強度極限受到破壞，頂板將隱藏著很大的不安全隱患。第四，由于混凝土墻受載較早，不能將載荷轉移到相鄰工作面煤體深處，要求該墻應具備很高的強度，在較高支承壓力作用下，巷道的頂、底板經常出現壓頂和底鼓現象，影響巷道正常的使用功能。第五，人工構筑混凝土墻也增加了開采成本。?

????后采工作面的回風巷道處于先采工作面采空區邊緣，對于留煤柱掘巷方式來說主要的缺點是：首先，當煤柱尺寸選擇不當時，可能使所掘巷道處于采空區邊緣支承壓力范圍內，導致巷道變形嚴重，維護困難，甚至產生危及生命安全的沖擊地壓。其次，為避開支承壓力峰值的影響，必須留較大尺寸的煤柱，增加煤炭損失，降低了煤炭的生產率。如何準確選擇出既不受支承壓力影響，又煤炭損失少的最優煤柱尺寸，還是一個難題。?

???留窄小煤柱沿空掘巷雖然理論上講巷道圍巖處于卸壓帶，避開了峰值支承壓力的影響，但巷道變形嚴重，巷道維修量巨大，需要開幫擴寬，臥底拉架，勞動強度大，工效低?，F場實際要找出卸壓和支護的平衡點也是很難的，不僅如此，沿空巷道實體煤一側也經常受沖擊礦壓隱患的威脅。?

發明內容

本發明的目的就是要提供一種綜采放頂煤采空區原巷道頂板下沿空掘巷的方法，與現有技術相比，具有安全、高效、煤炭損失少、成本低、巷道工程質量高的優點。?

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：?

一種綜采放頂煤采空區原巷道頂板下沿空掘巷的方法，包括以下步驟：在采、盤區內劃分區段，在區段的上部邊界布置工作面回風巷道，在區段的下部邊界布置工作面運輸巷道，用開切眼聯結上部工作面回風巷道和下部運輸巷道形成采煤系統，布置出長壁綜采放頂煤工作面；按照正常開采順序進行開采，上區段工作面為先采工作面，下去段工作面為后采工作面。先采工作面開采時，運輸巷道一側的端頭支架不放頂煤，支架向前推移后，端頭支架上方的頂煤自然垮落到采空區；同時，向進入到采空區內的運輸巷道內充填填充物，邊開采邊充填；上區段采完后，上區段的上覆巖層持續運動，上區段運輸巷道的頂板和下幫在垮落頂煤和充填體的支承下充分泄壓，同時也得到保護；待上覆巖層運動結束，形成力學平衡結構之后，在原運輸巷道頂板之下對充填物和運輸巷道鼓起的底板進行掘進，同時對上幫垮落的頂煤進行支護成為新的巷道上幫，所掘出巷道用作為下區段的工作面回風巷道。

進一步的，在上區段開采前，加強上區段下運輸巷道頂板和實體煤幫的支護參數，使其能夠承受多次采動以及掘進的影響。?

進一步的，端頭支架移走后，向該處運輸巷道上幫自然垮落并堆積的頂煤進行注漿，預防松散堆積的頂煤漏風和自燃。?

進一步的，充填填充物時，每隔一定距離，在上區段的下運輸巷道內構建隔離墻，將填充物封閉到采空區。?

進一步的，新掘進形成的下區段上回風巷道的上幫進行錨注支護，頂板和下幫局部修復。?

進一步的，用致密防漏風材料薄噴新掘巷道的上幫，隔絕與一切可能與采空區導通的通道。?

進一步的，用填充物保護上區段運輸巷道頂板時，既要確保充填體充實巷道，并具有一定的剛度，又要使頂底板和實體煤幫有足夠的卸壓空間，留有縮量。?

進一步的，所述的填充物為充煤袋或煤堆的至少一種。?

本發明的工作原理以及有益效果表現在：?

本發明的精髓是將在上區段的運輸巷道進行了充填保留，然后待上區段開采完畢后，再在本巷道位置進行重新掘進，形成下區段的上回風巷道。

在保護巷道中采用以下輔助手段：隨著開采的推進在原巷道內充填填充物（充煤袋或者堆煤）；位于巷道采空區側的端頭支架不放煤，其上頂煤自然垮落，形成對頂板的新的支撐。在此區域上覆巖層運動穩定后，形成力學平衡拱，對巷道圍巖提供掩護。?