[發明專利]一種特厚煤層沿空留巷的巷道布置方法

有效

• 申請號: 201910587908.X
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110242322B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 王志強;王鵬;蘇澤華
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種特厚煤層沿空留巷的巷道布置方法。在近水平特厚煤層中，將連接首采面的回風平巷沿底板布置，進風平巷沿頂板布置，回采過程中，將沿頂板布置的進風平巷采用沿空留巷技術保留下來作為接續工作面回風平巷，接續面進風平巷沿頂板布置。接續工作面回采時，將接續工作面沿頂板布置的進風平巷采用沿空留巷技術保留下來作為下一工作面回風平巷。本發明操作易行，且成本較低，可保證特厚煤層工作面的安全高效生產。

技術領域

本發明屬于煤炭開采領域，涉及一種煤層的沿空留巷巷道布置方法，尤其與近水平特厚煤層且為堅硬頂板條件下的沿空留巷有關。

背景技術

沿空留巷技術是一項成熟的開采技術，能夠實現區段間無煤柱開采，具有提高采區回采率、降低采掘比、實現工作面順采避免出現孤島工作面的優點，同時通過取消區段煤柱使該巷道始終處于應力降低區，可有效的避免巷道沖擊地壓。國內外相關學者對沿空留巷技術做了大量的研究工作，早期的沿空留巷技術主要是隨著工作面推進，在工作面后方采用巷旁充填技術，沿采空區邊緣保留原回采巷道的方法。但是，巷旁充填沿空留巷需要構筑支護墻體，成本較高，且支護墻體與頂板接觸面應力低，對頂板起不到主動支護的作用，同時，受采動影響，支護墻體易變形破壞，維護困難，產生裂縫后溝通采空區存在采空區自燃、瓦斯爆炸的安全隱患。近年來，何滿朝院士等提出了切頂成巷無煤柱開采技術，首先，在首采面計劃留巷的回采巷道中沿采空區邊緣實施超前爆破預裂切頂，同時采用恒阻大變形錨索支護頂板，待工作面回采后，在覆巖運動的作用下，頂板沿切縫垮落形成巷幫。該技術不需要巷旁充填，節省了一定成本，但是，其主要適用于薄及中厚煤層，原因在于薄及中厚煤層中回采巷道頂板為相對堅硬的巖層，切頂比較完整，可直接形成巷旁支護墻體。對于特厚煤層條件不適合采用切頂成巷無煤柱開采技術的原因主要有兩方面，第一方面，由于回采巷道頂板為相對破碎、松軟的頂煤，綜放開采時工作面端頭三架液壓支架頂煤不放，因此，切落的為破碎的頂煤，不能夠作為巷旁支護墻體維護巷道，且松散煤體作為支護體強易溝通采空區，存在采空區著火、瓦斯爆炸等安全隱患；第二方面，隨著煤層厚度的增加，恒阻大變形錨索打設至基本頂需要增加頂煤厚度的長度，錨索長度增加不僅增加了現場施工難度，而且降低了錨索性能，增加到了工件成本。因此，目前實際生產過程中特厚煤層開采仍留設寬煤柱或采用窄煤柱沿空掘巷。一方面，煤層厚度大，留設寬煤柱造成大量的煤炭資源浪費，另一方面，一般寬煤柱掘巷或窄煤柱沿空掘巷仍受上區段采空后側向支承壓力的影響，加之特厚煤層綜放開采動載強烈，存在發生沖擊地壓的危險。因此，如何在確保安全生產的前提下實現特厚煤層沿空留巷，是目前一個亟待解決的實際問題。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種特厚煤層沿空留巷的巷道布置方法，該方法可實現特厚煤層沿空留巷無煤柱開采，且具有沿空巷道穩定、變形小、易支護、成本低廉、安全性高的特點。

為實現上述目的，本發明的技術方案是，一種特厚煤層沿空留巷的布置方法，具體步驟如下：

(1)設計錯層位巷道布置首采面，為沿空留巷做準備；

(2)首采面開采時，采用沿空留巷技術保留沿煤層頂板掘進的巷道；

(3)首采面開采時，新開掘接續面另一條巷道；

(4)將保留下的巷道與新開掘的巷道貫通形成接續面。

(5)接續面開采時，采用沿空留巷技術保留實體煤側沿頂板掘進的巷道，作為下一工作面回采平巷使用。

所述步驟(1)中，工作面一側巷道沿煤層底板掘進，一側巷道沿煤層頂板掘進，兩巷道貫通形成首采面，工作面與沿煤層頂板掘進的巷道間有一起坡過渡段。

所述步驟(2)中，沿空留巷技術采用切頂成巷或巷旁充填的方式，保留首采面沿煤層頂板掘進的巷道，作為接續面回采平巷使用。

所述步驟(3)中，新開掘的巷道為接續面一條回采平巷，該巷道沿煤層頂板掘進。