[發明專利]采煤巷道楔形再生墻與單腿棚梁復合沿空留巷方法

有效

• 申請號: 201811048725.2
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN108979638B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 王長林;謝金洪;沈超;張偉林;彭剛;薛波
• 申請（專利權）人: 四川達竹煤電(集團)有限責任公司金剛煤礦
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/00;E21D20/00;E21D11/14
• 代理公司: 11421 北京天盾知識產權代理有限公司
• 代理人: 葛宏

本發明公開了采煤巷道楔形再生墻與單腿棚梁復合沿空留巷方法，本發明在采煤時割去煤層后，超前缺口與采煤工作面連通并形成楔形缺口，在形成的楔形缺口下段碼砌混凝土砌塊墻，采空區垮落的矸石自然向下堆積將楔形缺口填實形成充填體，向楔形缺口內的充填體噴射混凝土，完成沿空留巷。本發明充分利用傾斜采煤工作面頂板垮落后矸石自動下滑的特點，通過先期密集支柱擋矸，再集中下放，自然形成密實的充填體，通過噴射混凝土強化矸石充填體，強化了矸石充填體的結構，提高了充填體的強度，采用楔形缺口的方式，使得自動下滑的矸石向楔形缺口內擠壓，從而緊密地充填入楔形缺口內形在充填體。

技術領域

本發明涉及一種井下采煤技術，尤其是一種沿空留巷的方法。

背景技術

沿空留巷技術是一項先進、綠色的煤礦開采技術。其突出的優點在于：

1、首先，它是礦井采掘規劃與采區開拓開采布局的重大突破和技術革命，它使得回采巷道由雙巷或多巷變為單巷布置，不僅少掘進了至少一條回采巷道，而且可以連續順序回采，其重要意義在于：①緩解接續緊張矛盾，實踐證明沿空留巷減少回采巷道掘進工程量20％～80％，這對于緩解接續緊張的矛盾具有十分重要的意義，尤其對于以薄煤層開采為主的達竹礦區更是意義重大。②避免了孤島開采，沿空留巷使得采煤工作面不再需要進行跳采，完全可以按順序接替，避免了孤島開采，從而也避免了孤島采煤工作面開采帶來的一些礦井災害與技術問題，尤其是深部孤島開采帶來的諸如高應力、沖擊地壓以及煤與瓦斯突出等一系列問題。

2、沿空留巷開采是提高采出率的最有效途徑之一。我國煤炭采出率僅為30％-40％，其中，煤柱損失所占比重最大，沿空留巷無煤柱開采可提高資源回收率15％以上。

3、更好的解決了一些突出的瓦斯災害問題。

4、解決U型通風回風流溫度高的難題。

目前，發展了多種沿空留巷方式，主要包括：

1、模充墻沿空留巷。包括機械自動充填和人工充填兩種方式。

2、切頂卸壓爆破沿空留巷。該方法與傳統的沿空留巷方法有很大的不同，它是采用爆破的方式，把沿空留巷巷旁上方的頂板爆落下來，自然堆積起來形成支護墻體。

3、矸石墻沿空留巷。傳統的沿空留巷方式，頂板條件好時還可以采用木垛、密集等方式作為巷旁支護。由于支護強度低，墻體壓縮量大而逐漸淘汰。

4、砌體墻沿空留巷。該沿空留巷方法運用最為廣泛，墻體的形式和結構也最為多樣。由地面預制各種規格、形狀的砌塊，采煤工作面采后簡單碼砌形成砌體作為沿空留巷巷旁支護體。但該方法砌塊重量大，搬運施工不便，工人勞動強度大。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了采煤巷道楔形再生墻與單腿棚梁復合沿空留巷方法，本發明具體方案如下：

本發明由設置超前支護部分；設置超前楔形缺口。碼砌混凝土砌塊墻。回撤擋矸密集支柱。向充填體噴射混凝土強化充填體。巷道復用，形成單腿棚梁支護方式組成。

(1)、設置超前支護部分，具體為，在距采煤工作面煤壁前方20m以外的巷道內采用鋼筋網、錨桿、錨索梁進行支護。在采煤工作面煤壁前方20m以內至采煤工作面放頂線后方60m以內的巷道內增設單體液壓支架，單體液壓支架分別設置在靠近巷道上幫和靠近巷道下幫處。

(2)、設置超前缺口，具體為，在采煤工作面煤壁前方3.5-5m范圍內掘出超前缺口。采煤時割去煤層后，超前缺口與采煤工作面連通，在采煤工作面靠近巷道上幫處形成楔形缺口。所述的楔形缺口為：在靠近巷道上幫處的采煤工作面頂板向采空區底板方向偏轉，使采煤工作面下出口處的高度小于采煤工作面高度。

(3)、碼砌混凝土砌塊墻，具體為，跟隨采煤工作面推進設置擋矸密集支柱，在形成的楔形缺口下段碼砌混凝土砌塊墻。