[發明專利]實現工作面開采與保護煤柱回收的協同作業方法

有效

• 申請號: 201910271130.1
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109869151B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 喬建永;王志強;范新民;蘇澤華;王樹帥;王炳文
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及煤炭開采領域，尤其涉及實現工作面開采與保護煤柱回收的協同作業方法。結合現有煤柱回收工作面與采區或帶區工作面之間銜接方式存在的回采率低、工作面間銜接時間長與頂板控制問題等，提出采用工作面回采過程中即布置煤柱回收工作面進行開采，采區或帶區工作面與上山或大巷之間直接貫通，自動形成沿空留巷作為煤柱回收工作面的回采巷道及后續的回撤通道，煤柱回收工作面推至沿空留巷時，隨工作面推進直接搬遷液壓支架到下一個工作面開切眼，形成采區或帶區回采工作面與上山保護煤柱的協同開采，上山保護煤柱的回采與沿空留巷巷旁液壓支架回撤的協同作業。這種作業方法可顯著改善兩類工作面之間的銜接過程，提高礦井的回采率及生產效率。

技術領域

本發明涉及煤炭開采領域，尤其涉及實現工作面開采與保護煤柱回收的協同作業方法。

背景技術

目前國內外井田按照煤層賦存條件基本以分區式和分帶式為主，在采區和帶區內布置工作面時，上山和大巷兩側均需留設保護煤柱，工作面開采末期，通過預先布置的回撤通道進行設備搬家，而上山或大巷保護煤柱或者不回收；或者在采用特定的工作面開采順序時，如采區內工作面的上行式開采或者帶區的前進式開采，總之是最后一個工作面開采結束后才能對上山或大巷保護煤柱進行回收，在較為普遍的下行式開采或者帶區開采進行時無法回收保護煤柱。在最后一個工作面與保護煤柱回收工作面之間存在一個銜接問題，如采用常見的末采預掘回撤通道設備搬家后回收煤柱，則存在①煤柱損失大，礦井回采率低；②需要預掘回撤通道，巷道工程量大與成本高；③搬家倒面時間長，無生產出煤，影響礦井生產效率；如采用最后一個工作面旋轉90°回收保護煤柱的方式存在①工作面旋轉時間長，頂板與采空區遺煤均存在安全隱患；②旋轉工藝存在邊角煤損失；③旋轉工作面圓心一端原地旋轉，頂板破碎嚴重難以控制，設備磨損嚴重；④工藝實施復雜，圓心一端原地旋轉，工作面另一端最大以0.6m或者0.8m的進刀前進，工作面中部支架移動步距難以控制。

綜述，現有的煤柱回收工作面與采區或帶區工作面在銜接上局限性強，僅最后一個工作面開采完畢才能進行煤柱回收工作，且要求采用上行式或者前進式開采模式，不具普遍性，而煤柱回收工作面與采區或帶區工作面之間的2種銜接方式僅存在的共性問題就包括回采率低、采區或帶區的回采工作向煤柱回收工作的過渡時間長、上山或大巷圍巖控制問題等。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于，提出了實現工作面開采與保護煤柱回收的協同作業方法，以解決現有技術存在的回采率低、上山或大巷頂板控制與工作面之間銜接時間長的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

實現工作面開采與保護煤柱回收的協同作業方法方法，包括以下過程：

a、采區或者帶區工作面正常開采期間，即布置上山或大巷保護煤柱回收工作面進行開采，實現采區或帶區回采工作面與上山或大巷保護煤柱回收工作面的協同開采；

b、對上山或大巷保護煤柱回收工作面進行速度調整，甚至停采，避免與采區或帶區回采工作面超前支承應力發生疊加；

c、采區或帶區回采工作面末采無煤柱、無專用通道，直接與上山或大巷進行貫通，貫通位置即為停采線；

d、利用停采線上的液壓支架切頂，對支架兩端巷道進行密閉處理，支架后方進行掛網、噴漿及鋪設風筒布，控制漏風，對上山或大巷輔以錨索、網及鋼帶補強支護，形成沿空留巷，為煤柱回收工作面服務，同時兼作設備回撤通道；

e、沿空留巷形成后，煤柱回收工作面繼續推進，經過沿空留巷巷旁液壓支架時，逐架搬遷至接續工作面形成的開切眼內，實現煤柱回收工作面回采與設備搬家的協同作業；

f、煤柱回收工作面推進至接續工作面采空區側邊緣時，停止作業，待接續工作面繼續回采至貫通上山或大巷形成沿空留巷時，再恢復回采工作。