[發明專利]一種大采深大采高復合頂工作面分區域回采工藝

有效

• 申請號: 201910313635.X
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110043259B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 張吉雄;張強;黃鵬;巨峰;王佳奇;陳楊
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 周敏

本發明公開了一種大采深大采高復合頂工作面分區域回采工藝，具體包括以下步驟：1)根據礦井前期地質勘探資料，確定采場三維地質模型；2)基于采場三維地質模型構建工作面地質分區原則，劃分不同開采區域；3)分區域回采大采深大采高復合頂工作面；4)開采過程中進行工作面地質條件實時探測，及時進行地質信息修正；5)基于修正后的工作面地質信息，重新進行工作面分區調整及回采方法調整；本發明適應于大采深大采高復合頂復雜地質條件下的工作面回采，可以有效減少工作面冒頂、片幫、倒架等事故，保證工作面安全生產同時大大提高工作面回采效率。

技術領域

本發明涉及煤炭開采領域，具體涉及一種大采深大采高復合頂工作面分區域回采工藝。

背景技術

隨著我國淺部煤炭資源的長期持續高強度開采，我國東部煤炭資源逐漸枯竭，使得東部煤礦的開采深度逐年加大。同時，厚煤層資源開采一直是研究的重點，加之我國大部分地區煤礦地質條件極其復雜，深部大采高工作面常常面臨著冒頂、片幫、倒架等強烈礦壓顯現問題，尤其在復合頂板條件下變形破壞問題更為嚴重。這些問題嚴重影響了工作面的安全回采，制約了生產效率。

目前，針對這類問題，國內外常用的解決辦法主要有降低采高、煤壁注漿、人工假頂等。上述方法雖然能解決復雜地質條件下工作面開采問題，但由于我國東部地區煤層埋藏條件復雜，煤厚變化及復合頂層位變化情況復雜，無法有效控制采高及注漿區域等，易造成工作面產量降低、增加頂板破碎程度、地質條件復雜區域管控不及時等問題。所以，研制一種大采深大采高復合頂工作面分區回采工藝，預測工作面地質信息，并基于不同地質特征進行工作面分區回采成為了亟需解決的一大難題。

發明內容

針對上述存在的技術不足，本發明的目的是提供一種大采深大采高復合頂工作面分區域回采工藝，其根據不同地質特征進行工作面分區回采，提高回采效率與安全性。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種大采深大采高復合頂工作面分區域回采工藝，包括以下步驟：

1)根據前期礦井地質勘探資料，確定采場三維地質模型；

2)劃分區域：將大采深大采高復合頂工作面劃分為正常回采區、正常仰采區、正常俯采區以及仰斜逆斷層區；

3)控制各區域內工作面冒頂片幫現象和兩巷礦壓顯現現象；

4)對各區域進行回采；

5)回采過程中實時探測，及時修正地質信息，重復步驟1)-4)。

優選地，步驟2)中劃分區域的具體方法為：基于煤層傾角a、構造帶及煤厚的基本地質信息，利用場地分類法進行劃分區域，當煤層傾角-5°＜a＜5°，區域內部無構造帶時，將該區域劃分為正常回采區；當煤層傾角5≤a≤25°，區域內部無構造帶時，將該區域劃分為正常仰采區；當煤層傾角-25°≤a≤-5，區域內部無構造帶時，將該區域劃分為正常俯采區；當煤層傾角5°，區域內部有逆斷層構造時，將該區域劃分為仰斜逆斷層區。

優選地，步驟3)中正常回采區和正常俯采區均采用支架增阻結合及時控頂技術控制工作面冒頂片幫現象，采用750mm×750mm間排距錨桿支護方式控制兩巷礦壓顯現現象。

優選地，步驟3)中正常仰采區采用調整采高結合煤壁注漿方式控制工作面冒頂片幫現象，采用錨網索聯合支護方式控制兩巷礦壓顯現現象，錨桿間排距750mm×750mm，錨索間排距1400mm×1400mm。

優選地，步驟3)中仰斜逆斷層區采用控制采高、煤壁注漿結合工作面錨索方式控制工作面冒頂片幫現象，采用錨索配合一字托梁方式控制兩巷礦壓顯現現象，錨桿間排距700mm×700mm，錨索間排距1000mm×1400mm。