CN103953345B - 一种沿空小断面留巷开采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种沿空小断面留巷开采方法，在上区段工作面回采时，通过留设巷内接顶充填墙，沿采空区形成小断面巷道；下区段工作面回采时，再对小断面巷道扩巷。该方法留设的小断面巷道，容易维护并可保证顶板的完整性；实现无煤柱开采的同时可利用小断面留巷通风解决上区段工作面上隅角瓦斯易积聚超限的难题，提高了煤炭资源采出率和回采作业的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种沿空小断面留巷开采方法，尤其适用于煤矿井下长壁开采工作面、顶板条件相对较差的采煤工作面。
背景技术
现代地下煤矿开采中，大多采用综合机械化长壁采煤法，两个相邻工作面之间一般留下20~30m的保护煤柱，按照现在的开采技术对煤柱进行回收时，回收率极低，造成大量煤炭损失。为了增加煤炭资源回收率、提高矿井的经济效益，许多矿井都采用沿空留巷或沿空掘巷的形式实施无煤柱开采，即在采煤过程中不留护巷煤柱而用其他方式维护巷道的开采技术。
已有的无煤柱开采技术往往对地质条件适应性有限，施工条件和施工技术要求都比较高，如果设计施工环节不合理就会带来巷道大量返修甚至支护失败。目前较为先进的无煤柱开采技术主要有以下三个：
①宽面掘进一次成双巷无煤柱开采方法（如附图3所示）。宽面掘进一次成双巷无煤柱开采方法要先掘1个宽面巷道，再构筑充填墙将巷道隔离成回风巷和瓦斯专排巷，巷间无煤柱开采；工作面回采时，充填墙充当巷旁支护将瓦斯巷保留，后期瓦斯专排巷煤壁刷帮，作为下一区段的运输巷实现区段无煤柱开采。这种方法彻底改革了单巷分别掘进的传统工艺，在巷道掘进时构筑充填墙，保留瓦斯专排巷；充填墙在掘进时构筑，避免了回采时构筑巷旁支护工序对正常回采的影响。但是此方法构筑的充填墙需要留设联络巷，联络巷处采用矸石或煤装袋堆砌进行封闭，后期喷射混凝土密封，工序较为繁琐，同时顶板暴露面积较大，暴露时间较长，维护成本较高，其应用很受顶板条件限制。
②巷内预置充填带无煤柱开采方法，如图4所示。巷内预置充填带无煤柱开采方法是在上区段回采工作面前方的运输巷内，紧靠下一区段的巷帮煤壁，预置一条矸石混凝土巷内充填带，下区段回风巷掘进时，沿预置的充填带进行掘进，实现厚煤层工作面无煤柱开采，此方法克服了传统区段间留设窄煤柱护巷或完全沿空掘巷的弊端，在采空区后方施工安全性较高，施工组织较简单，提高了煤炭资源回收率，缺点是需要重新掘出下区段回风巷道，同时充填墙多受一次采动影响。
③无煤柱半原位沿空留巷方法，如图5所示。无煤柱半原位沿空留巷方法是在留巷工作面采用半原位砌筑充填墙体，隔离墙体边缘一侧在采前巷道回采侧帮部内一定距离A处，另一侧在采空区内。该方法使充填墙体一侧布置在原有巷道内，易于接顶，易降低矿压显现程度，但由于该方法不进行扩巷作业，造成留巷断面减小，对井下通风和运输造成一定困难。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对当前无煤柱开采方法存在的问题，提供一种沿空小断面留巷开采方法，通过在采煤工作面之间留小断面巷道，解决当前无煤柱采煤中留巷断面减小对井下通风和运输造成的困难，从而实现安全高效开采。
技术方案：本发明的沿空小断面留巷开采方法，在上区段工作面回采后的运输巷内，沿采空区侧构筑巷内接顶充填墙，巷内接顶充填墙距离下区段回采工作面的煤壁留设宽度L，充填墙随上区段工作面的推进逐段施工，在工作面后方沿采空区在充填墙和下区段回采工作面侧煤壁之间形成沿空小断面巷道，完成上区段工作面的回采后，再沿小断面巷道扩巷，掘进出下区段回采工作面的回风巷，之后按常规技术对下区段工作面进行开采。
所述的形成小断面巷道的宽度L为0.5~1.0m。
有益效果：本发明通过留设小断面巷道，容易维护断面尺寸和保证顶板的完整性，对顶板条件相对较差时的沿空留巷极为有利，适用范围较广；在实现无煤柱开采的同时借助小断面留巷通风，较好地解决了工作面上隅角的瓦斯积聚超限问题，改善了作业环境，提高了煤炭资源采出率；充填墙不需要留设联络巷，同时避免了墙体紧靠煤壁留巷时下区段工作面回采对墙体的破坏，少受一次采动影响，从而加快施工速度，降低留巷成本，保证墙体的完整性和密闭性。该方法操作简单，成本低廉，安全高效。
附图说明
图1是本发明的沿空小断面留巷开采方法前期示意图。
图2是本发明的沿空小断面留巷开采方法后期示意图。
图3是已有技术宽面掘进一次成双行无煤柱开采方法示意图。
图4是已有技术巷内预置充填带无煤柱开采方法示意图。
图5是已有技术无煤柱半原位沿空留巷方法示意图。
图中：1-上区段运输巷，2-上区段工作面，3-采空区，4-巷内接顶充填墙，5-下区段回采工作面，6-小断面巷道，7-下区段回风巷。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
如图1、图2所示，本发明的沿空小断面留巷开采方法，在布置上区段工作面时，将上区段工作面运输巷采用锚杆（索）支护；在上区段工作面后方由锚杆（索）支护的上区段运输巷内部，即在上区段工作面2回采后的运输巷1内，沿采空区3侧构筑巷内接顶充填墙4，进行充填时，确保巷内接顶充填墙4与巷道顶底板交接严实；巷内接顶充填墙4距离下区段回采工作面5的煤壁留设宽度L，充填墙4随上区段工作面2的推进逐段施工，在工作面后方沿采空区3在巷内接顶充填墙4和下区段回采工作面5侧煤壁之间形成沿空小断面巷道6，直至完成上区段工作面的回采；待充填墙构筑完成后，检查墙体强度和密封性，采取措施进行加固和密封；所述的形成小断面巷道6的宽度L为0.5~1.0m。完成上区段工作面2的回采后，再沿下区段工作面煤壁对留出的小断面巷道6扩巷，掘进出下区段工作面的回风巷7，之后按常规已有技术对下区段回采工作面5进行开采。
Claims (2)
1.一种沿空小断面留巷开采方法，其特征是：在布置上区段工作面（2）时，将上区段运输巷（1）采用锚杆（索）支护，在上区段工作面（2）回采后的上区段运输巷（1）内，沿采空区（3）侧构筑巷内接顶充填墙（4），进行充填时，确保巷内接顶充填墙（4）与巷道顶底板交接严实；巷内接顶充填墙（4）距离下区段回采工作面（5）的煤壁留设宽度L，巷内接顶充填墙（4）随上区段工作面（2）的推进逐段施工，在工作面后方沿采空区（3）和下区段回采工作面（5）侧煤壁之间形成宽度为L的沿空小断面巷道（6），直至完成上区段工作面的回采，检查墙体强度和密封性，采取措施进行加固和密封；完成上区段工作面（2）的回采后，再沿下区段工作面煤壁对留出的小断面巷道（6）扩巷，掘进出下区段工作面的回风巷（7），之后按常规技术对下区段回采工作面（5）进行开采。
2.根据权利1要求的沿空小断面留巷开采方法，其特征在于：所述的宽度L为0.5~1.0m。
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