專(zhuān)利名稱(chēng)：一種區(qū)段無(wú)煤柱開(kāi)采方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤炭開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種適用于厚煤層工作面的無(wú)煤柱開(kāi)采開(kāi) 采方法。
背景技術(shù)：
目前，全國(guó)大部分礦區(qū)采(帶)區(qū)的工作面之間都留設(shè)煤柱，目的是為了防止生產(chǎn) (或準(zhǔn)備)工作面與相鄰采空區(qū)通透漏風(fēng)而引起自然發(fā)火，同時(shí)也兼顧了工作面礦山壓力 的影響。為減少工作面間的區(qū)段煤柱損失，煤炭科研工作者在研究工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律的 基礎(chǔ)上，提出了沿空掘巷和沿空留巷技術(shù)。
沿空掘巷技術(shù)可分為完全沿空掘巷(不留煤柱)和留窄煤柱沿空掘巷。由于采空 區(qū)的水和瓦斯及其冒落的矸石會(huì)對(duì)巷道的正常掘進(jìn)構(gòu)成危險(xiǎn)，而且給掘進(jìn)通風(fēng)造成一定影 響，因此一般不采用完全沿空掘而采用留設(shè)3 6m寬的窄煤柱護(hù)巷。這仍存在著煤炭資源 損失問(wèn)題(約損失2%以上)，而且煤柱在采空區(qū)被壓酥，甚至壓碎，極易造成采空區(qū)煤柱自 然發(fā)火，對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅。隨著厚煤層(我國(guó)厚煤層儲(chǔ)量豐富，其中國(guó)有重點(diǎn)煤礦厚煤 層儲(chǔ)量占44%)回采工作面對(duì)通風(fēng)量的需求增大，回采巷道斷面需要不斷增大，受礦山壓 力的影響也愈大，留設(shè)窄煤柱的弊端愈加明顯。沿空留巷技術(shù)可分為巷旁充填和巷內(nèi)充填兩種，傳統(tǒng)的巷旁充填帶存在支護(hù)阻 力、可縮性等力學(xué)性能與沿空留巷圍巖變形不相適應(yīng)和密閉性能差等缺點(diǎn)，不利于巷道維 護(hù)和防止采空區(qū)漏風(fēng)與自燃發(fā)火。因此，長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)沿空留巷技術(shù)基本上只是應(yīng)用在條 件較好的薄及中厚煤層，條件困難或厚煤層中難以發(fā)展沿空留巷，多采用窄煤柱沿空掘巷 技術(shù)。近年來(lái)，隨著高強(qiáng)錨桿支護(hù)技術(shù)和充填工藝的完善，煤礦井下巷道錨桿支護(hù)技術(shù) 和充填技術(shù)已基本取得成功，克服了傳統(tǒng)巷內(nèi)支護(hù)難適應(yīng)大變形及充填體無(wú)初撐力等缺 點(diǎn)，非常有利于頂板的穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上，提出并實(shí)施了綜放巷內(nèi)充填原位沿空留巷技術(shù)， 可實(shí)現(xiàn)厚煤層無(wú)煤柱開(kāi)采，且充填帶受運(yùn)輸平巷內(nèi)原有支護(hù)的保護(hù)。但受井下回采空間的 制約，上區(qū)段運(yùn)輸平巷(此巷要維護(hù)好，留作下區(qū)段的回風(fēng)平巷)內(nèi)的充填帶布置在靠近上 區(qū)段工作面采空區(qū)一側(cè)，故只能在上區(qū)段工作面的后方進(jìn)行充填施工。施工空間維護(hù)及施 工組織較困難，安全隱患較大，關(guān)鍵是在充填過(guò)程中要妨礙上區(qū)段工作面的正常生產(chǎn)，影響 高產(chǎn)高效。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種方法簡(jiǎn)單，安全 可靠，效率高的區(qū)段無(wú)煤柱開(kāi)采方法。技術(shù)方案本發(fā)明的區(qū)段無(wú)煤柱開(kāi)采方法在上區(qū)段工作面回采后的上區(qū)段運(yùn)輸 平巷內(nèi)，緊靠下區(qū)段工作面?zhèn)让罕跇?gòu)筑巷內(nèi)接頂充填墻體，充填墻體隨上區(qū)段工作面的推 進(jìn)逐段施工，直至完成上區(qū)段工作面的回采；然后緊靠充填墻體進(jìn)行下區(qū)段工作面的下區(qū)段運(yùn)輸平巷的掘進(jìn)，依托充填墻體的支撐，實(shí)施下區(qū)段工作面的開(kāi)采，依次循環(huán)，完成整個(gè)區(qū)域的煤炭開(kāi)采。所述的接頂充填墻體寬度不超過(guò)5m ；所述的接頂充填墻體的抗壓強(qiáng)度不小于 5MPa。有益效果借助區(qū)段運(yùn)輸平巷原有錨桿支護(hù)的特點(diǎn)，在區(qū)段運(yùn)輸平巷內(nèi)緊靠下一 區(qū)段工作面?zhèn)让罕跇?gòu)筑巷內(nèi)接頂充填墻體，即克服了工作面采出區(qū)段煤柱的難題，不需留 設(shè)煤柱，就可實(shí)現(xiàn)區(qū)段無(wú)煤柱的開(kāi)采。又大大提高了煤炭資源的回收率，降低了生產(chǎn)成本， 從根本上解決了原區(qū)段運(yùn)輸平巷垮塌形成孔洞造成的瓦斯泄漏。其方法簡(jiǎn)單，安全可靠，效 果好，具有廣泛的實(shí)用性。


圖1是本發(fā)明的區(qū)段無(wú)煤柱開(kāi)采方法布局示意圖；圖2是本發(fā)明的區(qū)段無(wú)煤柱開(kāi)采方法實(shí)施情況示意圖。圖中1-上區(qū)段運(yùn)輸平巷，2-上區(qū)段工作面，3-下區(qū)段工作面，4-巷內(nèi)充填墻體， 5-采空區(qū)，6-下區(qū)段回風(fēng)平巷。
具體實(shí)施例方式圖1所示，在上區(qū)段工作面2和下區(qū)段工作面3之間施工有由錨桿(索)等支護(hù) 的上區(qū)段運(yùn)輸平巷1，上區(qū)段工作面2的后部為采空區(qū)5，在上區(qū)段工作面2回采后的上區(qū) 段運(yùn)輸平巷1內(nèi)，緊靠下區(qū)段工作面3側(cè)煤壁，采用充填材料構(gòu)筑巷內(nèi)接頂充填墻體4，進(jìn)行 充填時(shí)，要確保巷內(nèi)充填墻體4與巷道頂?shù)装褰唤訃?yán)實(shí)，不能漏風(fēng)，接頂充填墻體4壓實(shí)后 的抗壓強(qiáng)度不小于5MPa。若上區(qū)段運(yùn)輸平巷1為大斷面巷道，即巷道寬度超過(guò)5m，只需對(duì) 上區(qū)段運(yùn)輸平巷1進(jìn)行部分巷內(nèi)充填，即接頂充填墻體4的寬度不超過(guò)5m ；充填墻體4隨 上區(qū)段工作面2的推進(jìn)而逐段施工，直至完成上區(qū)段工作面2的回采；然后緊靠充填墻體4 進(jìn)行下區(qū)段工作面3的下區(qū)段運(yùn)輸平巷6的掘進(jìn)，依托充填墻體4的支撐，緊沿巷內(nèi)充填體 4進(jìn)行掘進(jìn)，不再留設(shè)煤柱，實(shí)施下區(qū)段工作面3的開(kāi)采，依次循環(huán)，完成整個(gè)區(qū)域的煤炭開(kāi) 采，實(shí)現(xiàn)區(qū)段無(wú)煤柱開(kāi)采。圖2(a)所示，在布置上區(qū)段工作面2時(shí)，按普通斷面進(jìn)行開(kāi)掘上區(qū)段運(yùn)輸平巷1， 并采用錨桿(索)進(jìn)行支護(hù)；圖2(b)所示，正?；夭缮蠀^(qū)段工作面2，采空區(qū)側(cè)上區(qū)段運(yùn)輸平巷1的狀態(tài)；圖2(c)所示，在上區(qū)段工作面2的后部對(duì)上區(qū)段運(yùn)輸平巷1進(jìn)行巷內(nèi)接頂充填；圖2(d)所示，下區(qū)段回風(fēng)平巷6掘進(jìn)時(shí)，直接緊沿上區(qū)段運(yùn)輸平巷1內(nèi)的巷內(nèi)充 填體4進(jìn)行掘進(jìn)，與上區(qū)段之間不再留設(shè)煤柱。
權(quán)利要求
一種區(qū)段無(wú)煤柱開(kāi)采方法，其特征在于在上區(qū)段工作面(2)回采后的上區(qū)段運(yùn)輸平巷(1)內(nèi)，緊靠下區(qū)段工作面(3)側(cè)煤壁構(gòu)筑巷內(nèi)接頂充填墻體(4)，充填墻體(4)隨上區(qū)段工作面(2)的推進(jìn)而逐段施工，直至完成上區(qū)段工作面(2)的回采；然后緊靠充填墻體(4)進(jìn)行下區(qū)段工作面(3)的下區(qū)段運(yùn)輸平巷(6)的掘進(jìn)，依托充填墻體(4)的支撐，實(shí)施下區(qū)段工作面(3)的開(kāi)采，依次循環(huán)，完成整個(gè)區(qū)域的煤炭開(kāi)采。
2.如權(quán)利1所述的區(qū)段無(wú)煤柱開(kāi)采方法，其特征在于所述的接頂充填墻體(4)寬度 不超過(guò)5m。
3.如權(quán)利1或2所述的區(qū)段無(wú)煤柱開(kāi)采方法，其特征在于所述的接頂充填墻體(4)的 抗壓強(qiáng)度不小于5MPa。
全文摘要
一種區(qū)段無(wú)煤柱開(kāi)采方法，在上區(qū)段工作面回采后的上區(qū)段運(yùn)輸平巷內(nèi)，緊靠下區(qū)段工作面?zhèn)让罕跇?gòu)筑巷內(nèi)接頂充填墻體，充填墻體隨上區(qū)段工作面的推進(jìn)而逐段施工，直至完成上區(qū)段工作面的回采；然后緊靠充填墻體進(jìn)行下區(qū)段工作面的下區(qū)段運(yùn)輸平巷的掘進(jìn)，依托充填墻體的支撐，實(shí)施下區(qū)段工作面的開(kāi)采，依次循環(huán)，完成整個(gè)區(qū)域的煤炭開(kāi)采。克服了傳統(tǒng)區(qū)段間留設(shè)窄煤柱護(hù)巷或完全沿空掘巷不能很好隔絕采空區(qū)的弊端?？蓪?shí)現(xiàn)無(wú)煤柱開(kāi)采，提高煤炭資源采出率，達(dá)到煤炭清潔生產(chǎn)、減少環(huán)境破壞的目的，適合薄、中、厚煤層開(kāi)采。其方法簡(jiǎn)單，安全可靠，效果好。
文檔編號(hào)E21C41/16GK101864956SQ20101015102
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者張東升, 馬立強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)