一種減小傾斜煤層防水煤柱留設(shè)寬度的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種減小傾斜煤層防水煤柱留設(shè)寬度的方法，所述工作面采用錯層位外錯式巷道布置的方式，所述工作面的進風(fēng)巷沿煤層頂板布置，所述工作面的回風(fēng)巷沿煤層底板布置；在靠近所述進風(fēng)巷之前，將所述工作面由傾斜向下的角度逐步抬升至所述進風(fēng)巷的大體水平的角度，同時逐步降低工作面的開采厚度至所述進風(fēng)巷的高度，解決了傳統(tǒng)防水煤柱的留設(shè)寬度過大的問題，在達到防止相鄰采空區(qū)潰水的前提下，縮小防水煤柱的留設(shè)寬度，提高回采率。
【專利說明】一種減小傾斜煤層防水煤柱留設(shè)寬度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤炭開采領(lǐng)域，尤其涉及一種減小傾斜煤層防水煤柱留設(shè)寬度的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]防水煤柱留設(shè)是礦井防治水工作的重要措施，其作用是預(yù)防采場上方各類型水涌入巷道或者工作面。傳統(tǒng)上，為了提高回采率，通常的做法提高開采厚度，比如一次采全高，然而，這同樣會增大防水煤柱的留設(shè)寬度，造成資源浪費。另外，防水煤柱包括煤柱中間的彈性核區(qū)和兩側(cè)的非核區(qū)，其中真正起到防水作用的是煤柱的彈性核區(qū)。目前，對這種類型的采空區(qū)防水煤柱設(shè)計是通過巖移影響帶寬度確定非核區(qū)煤柱的寬度，并且在計算中將煤柱和巖柱統(tǒng)一計算巖移影響帶寬度。由于巖移影響帶中實際上已經(jīng)包含了煤柱中央的彈性核區(qū)，因此，這種方法會導(dǎo)致計算出的煤柱留設(shè)寬度過大，嚴重浪費煤炭資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種減小傾斜煤層防水煤柱留設(shè)寬度的方法，以解決傳統(tǒng)防水煤柱的留設(shè)寬度過大的問題，以在達到防止相鄰采空區(qū)潰水的前提下，縮小防水煤柱的留設(shè)寬度，提高回采率。
[0004]為實現(xiàn)上述方面目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種減小傾斜煤層防水煤柱的留設(shè)寬度的方法，其特征在于，所述工作面采用錯層位外錯式巷道布置的方式，所述工作面的進風(fēng)巷沿煤層頂板布置，所述工作面的回風(fēng)巷沿煤層底板布置；在靠近所述進風(fēng)巷之前，將所述工作面由傾斜向下的角度逐步抬升至所述進風(fēng)巷的大體水平的角度，同時逐步降低工作面的開采厚度至所述進風(fēng)巷的高度。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選地，所述工作面在抬升時，平均每節(jié)溜槽即1.5米或1.75米寬度抬升2-3度；進一步優(yōu)選地，平均每節(jié)溜槽1.5-1.75米寬度抬升2.5-3度，直至抬升至所述進風(fēng)巷的大體水平的角度。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的方法，煤層厚度越大本發(fā)明減小的煤柱寬度越明顯，優(yōu)選地所述煤層的厚度大于5米，所述煤層的采高不小于5米，大于所述進風(fēng)巷的高度。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選地，通過以下步驟得到防水煤柱的最小留設(shè)寬度:
[0009]a、根據(jù)公式 L=L1+L2+L3
[0010]式中，L2為煤柱彈性核區(qū)寬度，
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種減小傾斜煤層的防水煤柱留設(shè)寬度的方法，其特征在于，所述工作面采用錯層位外錯式巷道布置的方式，所述工作面的進風(fēng)巷沿煤層頂板布置，所述工作面的回風(fēng)巷沿煤層底板布置；在靠近所述進風(fēng)巷之前，將所述工作面由傾斜向下的角度逐步抬升至所述進風(fēng)巷的大體水平的角度，同時逐步降低工作面的開采厚度至所述進風(fēng)巷的高度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作面在抬升時，平均每1.5-1.75米抬升2-3度，直至到達水平。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述煤層的厚度大于5米，所述煤層的采高不小于5米。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的方法，其特征在于，通過以下步驟得到防水煤柱的最小留設(shè)寬度: a、根據(jù)公式L=LfL2+!^ 式中，L2為煤柱彈性核區(qū)寬度，

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述彈性核區(qū)的寬度L2=0.5KM(3P/KP)1/2: 式中，K為安全系數(shù);M為煤層厚度或采高；P為水頭壓力，MPa ；Kp為煤的抗拉強度，MPa0
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述彈性核區(qū)的寬度L2=P/Ts+10: 式中，P為水頭壓力，MPa ；TS為突水系數(shù)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述彈性核區(qū)的寬度取L2=0.5KM(3P/Kp)1/2或l2=p/ts+10中的較大值。
【文檔編號】E21C41/16GK103510956SQ201310390664
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】王志強, 喬建永, 趙景禮, 李剛 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)