特厚硬煤下分層的巷道布置方式的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦開采的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種特厚硬煤下分層的開采。
【背景技術(shù)】
[0002]神華某煤礦復(fù)合區(qū)二盤區(qū)的總面積為4.24平方公里。煤層總厚度為9.63-10.35m，平均厚度為10.0m，傾角為1-3°，埋深為76-106m，可采儲量為7080萬噸，煤層普氏系數(shù)約為3，且節(jié)理裂隙不發(fā)育、韌性較好。
[0003]原計(jì)劃該盤區(qū)采用分層綜采的開采方法，對1m厚的煤層，上分層綜采回采4m，中間留2m假頂，下分層綜采回采4!11。2001年3月至2005年5月對該盤區(qū)上分層兩翼共九個綜采面已經(jīng)進(jìn)行了回采，上分層已回采煤量2830萬噸，剩余煤量4250萬噸。由于下分層巷道掘進(jìn)難度太大，安全性太差，國內(nèi)外也沒有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，導(dǎo)致上分層開采完畢至今已有近10年的時間下分層一直沒有開采。
[0004]對于特厚煤層下分層開采巷道布置方式，理論上認(rèn)為布置在煤柱內(nèi)集中壓力大，巷道維護(hù)困難。一般布置在采空區(qū)(上分層工作面)的下方，架棚支護(hù)，但成本高，安全性差，回收率低，效率低。具體表現(xiàn)如下:
[0005](I)第一種巷道布置方式。如圖1所示，為第一種巷道布置方式的截面圖。具體為下分層順槽V在上分層工作面2'的內(nèi)側(cè)(相對于工作面的中心)，即下分層順槽1'位于上分層工作面2'的正投影的范圍內(nèi)。由于相鄰下分層順槽V之間的保安煤柱3'尺寸變大，而下分層工作面V的長度縮短。因?yàn)橹婚_采下分層工作面V，保安煤柱3'不被開采，所以造成的浪費(fèi)也較大，煤炭回收率低。另外，由于下分層順槽f位于上分層工作面2'的正投影的范圍內(nèi)，受到上分層工作面2'采動的影響，下分層順槽V的上方松散，容易塌落，下分層順槽V需要采取架棚支護(hù)，支護(hù)費(fèi)用大，掘進(jìn)速度慢，頂板安全性差。
[0006](2)第二種巷道布置方式。如圖2所示，為第二種巷道布置方式的截面圖。具體為下分層順槽V在上分層順槽5'的垂直正下方，下分層工作面4'的長度比第一種布置方式長，但回收率仍較低。并且由于該煤礦的原煤層總厚度為10.0m，上分層已采厚度為4.0m，下分層剩余厚度為6.0m，巷道(順槽)高度按3.5m考慮。則第二種布置條件下分層間距平均只有
2.5m左右，下分層順槽V采用錨網(wǎng)、錨索支護(hù)無法滿足頂板安全需要，只能采用架棚支護(hù)，而架棚支護(hù)成本高，效率低，頂板安全風(fēng)險大，不利于安全、快速掘進(jìn)，布置方式不合理。
[0007]因此，有必要設(shè)計(jì)一種成本低，安全性好，回收率高的特厚硬煤下分層的巷道布置方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低，安全性好，回收率高的特厚硬煤下分層的巷道布置方式。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種特厚硬煤下分層的巷道布置方式，下分層巷道布置在上分層工作面的正投影范圍外。
[0010]進(jìn)一步地，所述下分層巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)。
[0011 ]進(jìn)一步地，下分層順槽布置在所述上分層工作面的正投影范圍外。
[0012]進(jìn)一步地，所述下分層順槽上對應(yīng)上分層聯(lián)巷的區(qū)段采用聯(lián)合支護(hù)。
[0013]進(jìn)一步地，所述聯(lián)合支護(hù)包括錨桿、鋼筋焊接網(wǎng)、鋼筋鋼帶和U29支護(hù)鋼棚。
[0014]進(jìn)一步地，下分層切眼布置在所述上分層工作面的正投影范圍外。
[0015]進(jìn)一步地，下分層硐室布置在所述上分層工作面的正投影范圍外。
[0016]進(jìn)一步地，下分層回撤通道布置在所述上分層工作面的正投影范圍外。
[0017]進(jìn)一步地，下分層聯(lián)巷布置在所述上分層工作面的正投影范圍外。
[0018]采用上述技術(shù)方案后，具有如下有益效果:
[0019]本發(fā)明由于將下分層巷道布置在上分層工作面的外側(cè)，即下分層巷道布置在上分層工作面的正投影范圍外。下分層巷道之間的保安煤柱尺寸變小，可加長下分層工作面的長度，煤炭回收率較高、安全性較好。
【附圖說明】
[0020]圖1是現(xiàn)有的第一種巷道布置方式的截面圖；
[0021 ]圖2是現(xiàn)有的第二種巷道布置方式的截面圖；
[0022]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中下分層巷道布置方式的截面圖；
[0023]圖4是本發(fā)明一實(shí)施例中巷道布置方式的平面示意圖；
[0024]圖5是圖4中左上方的局部放大圖；
[0025]圖6是圖4中右上方的局部放大圖。
[0026]附圖標(biāo)記對照表:
[0027]I'-下分層順槽2'-上分層工作面3。保安煤柱
[0028]4'-下分層工作面 5'-上分層順槽
[0029]11-上分層工作面 12-上分層順槽14-上分層切眼
[0030]16-上分層回撤通道 17-上分層聯(lián)巷
[0031]21-下分層工作面 22-下分層順槽23-保安煤柱
[0032]24-下分層切眼25-下分層硐室26-下分層回撤通道
[0033]27-下分層聯(lián)巷
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖來進(jìn)一步說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0035]參見圖3，圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中下分層巷道布置方式的截面圖。特厚硬煤下分層的巷道布置方式:下分層巷道布置在上分層工作面的正投影范圍外。
[0036]其中，下分層巷道可為下分層順槽22，下分層順槽22布置在上分層工作面11的正投影范圍外，即上分層工作面11的外側(cè)(相對于上分層工作面2的中心)。
[0037]由于下分層順槽22布置在上分層工作面11的外側(cè)，相鄰下分層順槽22之間的保安煤柱23的尺寸變小，可加長下分層工作面21的長度。由于下分層開采時，只開采下分層工作面21的煤炭，保安煤柱23不開采，因此采用這種巷道布置方式，煤炭回收率較高。并且，由于下分層巷道位于上分層的實(shí)體煤柱的下方，頂板安全性較好。
[0038]優(yōu)選地，本實(shí)施例中，下分層巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)，不用架棚，支護(hù)費(fèi)用小。掘進(jìn)和回采速度都較快，安全系數(shù)高，效率高，經(jīng)濟(jì)效益好。
[0039]下分層巷道還可以為下分層切眼24、或下分層硐室25、或下分層回撤通道26、或下分層聯(lián)巷27。
[0040]參見圖4-6，圖4-6為本發(fā)明一實(shí)施例中巷道布置方式的平面示意圖。圖4-6包含了所有上面提到的下方層巷道的類型及布置方式。圖4-6為巷道布置方式的透視圖，圖中可以看到上下分層中的巷道布置。
[0041]如圖4-6所示，下分層順槽22布置在上分層工作面11的正投影范圍外。具體為，如圖5所示，圖5上方的下分層順槽22布置在上分層工作面11的上方。下方有兩條下分層順槽22，靠近上方的下分層順槽22位于上分層工作面11的下方，靠近下方的下分層順槽22位于下面另一個上分層工作面11的上方。均位于相對于各自對應(yīng)的上分層工作面11的中心的外側(cè)。同時，也是布置在對應(yīng)的上分層順槽12的外側(cè)。
[0042]如圖5所示，下分層順槽22上有部分區(qū)段對應(yīng)上分層聯(lián)巷17，該區(qū)域由于與上方的上分層聯(lián)巷17之間的垂直間距緊，垂直壁厚薄，頂板結(jié)構(gòu)松散，容易垮落，因此需要采用聯(lián)合支護(hù)。
[0043]優(yōu)選地，聯(lián)合支護(hù)包括錨桿、鋼筋焊接網(wǎng)、鋼筋鋼帶和U29支護(hù)鋼棚。
[0044]如圖6所示，下分層切眼24布置在上分層工作面11的正投影范圍外。同時，也布置在上分層切眼14的外側(cè)。切眼為工作面開始開采的位置，圖4和6中切眼位于最右側(cè)，從右向左依次開采。
[0045]如圖5所示，下分層硐室25布置在上分層工作面11的正投影范圍外。同時，也布置在對應(yīng)的上分層順槽12的外側(cè)。硐室間隔設(shè)置在單順槽一側(cè)的空間，用于安放開采設(shè)備。
[0046]如圖5所示，下分層回撤通道26布置在上分層工作面11的正投影范圍外。同時，也布置在對應(yīng)的上分層回撤通道16的外側(cè)?；爻吠ǖ罏楣ぷ髅骈_采的終點(diǎn)。
[0047]如圖5所示，下分層聯(lián)巷27布置在上分層工作面11的正投影范圍外。同時，也布置在對應(yīng)的上分層順槽12的外側(cè)。聯(lián)巷為間隔設(shè)置在相互平行的兩條順槽之間的連接巷道。
[0048]本發(fā)明一具體實(shí)施例描述如下:
[0049]神華公司某煤礦的下分層首采工作面12下202工作面原煤層總厚度為9.63-10.35m，平均厚度為10.0m，煤層傾角為1-3°。上分層已采厚度3.46-4.92m，平均4.45m;下分層剩余厚度為5.08-6.54m，平均5.46m ；埋深63.4-99.3m。12上202工作面原上覆基巖厚度42.3-86.4m(已塌陷)，該面已于2005年回采完畢。
[0050]為保證安全生產(chǎn)、提高資源回收率，并綜合考慮上分層巷道布置、采煤方法、回采工藝，經(jīng)過認(rèn)真分析研究，12下202工作面巷道采用外錯式布置，錨網(wǎng)支護(hù)，這樣既有利于加大工作面長度，減小順槽煤柱，提高煤炭回收率，又使下分層巷道位于上分層順槽煤柱內(nèi)，采用錨網(wǎng)、錨索支護(hù)能夠滿足支護(hù)及使用要求，支護(hù)方便、成本低。
[0051 ]該復(fù)合區(qū)12下202綜放面主要巷道布置設(shè)計(jì)情況如下:
[0052](1)12下202主、輔回撤通道布置在12上202回撤通道與大巷間的實(shí)體煤內(nèi)。
[0053](2)12下202切眼布置在12上202切眼外側(cè)實(shí)體煤內(nèi)。
[0054](3)12下202回順單巷布置在距離12上202運(yùn)順外側(cè)4.2m的實(shí)體煤柱內(nèi)。
[0055](4) 12下202運(yùn)順、12下204回順布置在12上202回順、204運(yùn)順順槽之間寬31m的煤柱下，下分層兩順槽間煤柱凈寬13.1m，12下202運(yùn)順布置在12上202回順外側(cè)3.6m的實(shí)體煤柱內(nèi)，12下204回順布置在12上204運(yùn)順外側(cè)3.5m的實(shí)體煤柱內(nèi)。
[0056](5)12下202順槽各聯(lián)巷和調(diào)車硐室均布置在避開上分層聯(lián)巷的實(shí)體煤柱內(nèi)。根據(jù)頂板情況，聯(lián)巷、調(diào)車硐位置可前后移動，移動距離不大于10m。
[0057]巷道頂板采用“鋼筋焊接網(wǎng)+圓鋼錨桿+W鋼帶+錨索”的方式進(jìn)行支護(hù)，負(fù)幫采用“金屬網(wǎng)+A3圓鋼錨桿+圓鋼鋼帶+蝶形托盤”的方式進(jìn)行支護(hù)，正幫采用“高強(qiáng)度塑料網(wǎng)+玻璃鋼錨桿”的支護(hù)方式，順槽過上分層聯(lián)巷時局部采用“錨桿+鋼筋焊接網(wǎng)+鋼筋鋼帶+U29支護(hù)鋼棚”聯(lián)合支護(hù)。
[0058]該復(fù)合區(qū)二盤區(qū)12下202綜放面的巷道掘進(jìn)總工程量為6212m。該綜放面的長度249.8m，推進(jìn)長度1124.5m，面積0.28平方公里。工作面選用北煤ZFY10200/25/42液壓支架，7LS6C/LWS738型雙滾筒采煤機(jī)，J0Y2X2X 1050KW(放頂煤)前后刮板輸送機(jī)作為生產(chǎn)的主要配套設(shè)備。
[0059]此工作面采用綜放開采工藝，一般情況下，回采4.0m，放頂煤2.0m。工作面已經(jīng)順利回采320米，日割煤最高刀數(shù)22刀，最高日產(chǎn)量約3.5萬噸。該工作面回采過程中兩順槽經(jīng)過使用檢驗(yàn)，沒有出現(xiàn)離層、冒頂?shù)葐栴}，礦壓不大，未出現(xiàn)嚴(yán)重集中壓力問題，各巷道及現(xiàn)場安全狀況十分良好，能夠保證綜放工作面的安全、順利、高效回采。
[0060]該工作面共節(jié)約巷道支護(hù)費(fèi)用約1670萬元，節(jié)約綜放面回采時鋼棚回收費(fèi)用90萬元，工作面煤炭資源回收率提高了 15 %左右，共多回收煤炭29.8萬噸，按噸煤150元效益計(jì)算，多創(chuàng)造效益4470萬元，累計(jì)經(jīng)濟(jì)效益達(dá)6230萬元。并且為特殊復(fù)雜條件下的巷道布置方式提供了新的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，具有很強(qiáng)的實(shí)用價值。
[0061]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0062](I)為類似條件下在實(shí)體煤柱內(nèi)布置巷道提供了新的經(jīng)驗(yàn)，打破了過去那種在煤柱內(nèi)布置巷道集中壓力大、頂幫安全無法保證、不敢布置在煤柱內(nèi)的理論和思想。在這種復(fù)雜特殊條件下采用外錯式布置國內(nèi)沒有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可借鑒。
[0063](2)若在采空區(qū)下布置巷道則需全部采取架棚支護(hù)，支護(hù)費(fèi)用大(僅鋼棚就3000元/米)，掘進(jìn)速度慢、效率低、安全性差。而外錯式煤柱內(nèi)布置巷道則消除了這些弊端，每米巷道可節(jié)省支護(hù)費(fèi)用2700元。
[0064](3)外錯式布置巷道，工作面長度可加長38m左右，工作面煤炭資源回收率提高了15%左右。
[0065](4)外錯式錨網(wǎng)支護(hù)有效保證了掘進(jìn)和回采時的頂板安全，為掘進(jìn)工作面和綜放工作面均創(chuàng)造了良好的環(huán)境安全條件，從而保證了在特殊復(fù)雜條件下復(fù)合區(qū)下分層煤炭資源的安全、順利、高效回收。
[0066](5)綜放回采時，與巷道內(nèi)錯式布置的架棚支護(hù)方式相比，減少了鋼棚回收工作量，提高了安全性，節(jié)約了鋼棚回收的費(fèi)用(每米節(jié)約150元)，加快了綜放推進(jìn)速度，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0067](6)解決了活井12煤下分層在復(fù)雜特殊條件下10年不敢回采的問題，在目前全國煤炭形勢不好的形勢下，使活井12煤復(fù)合區(qū)優(yōu)質(zhì)煤得到及時回采，增加經(jīng)濟(jì)效益，同時又使被12煤復(fù)合區(qū)壓茬的22煤層及時得到解放，解決了活井接續(xù)緊張的問題。
[0068]以上所述的僅是本發(fā)明的原理和較佳的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明原理的基礎(chǔ)上，還可以做出若干其它變型，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種特厚硬煤下分層的巷道布置方式，其特征在于，下分層巷道布置在上分層工作面的正投影范圍外。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特厚硬煤下分層的巷道布置方式，其特征在于，所述下分層巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特厚硬煤下分層的巷道布置方式，其特征在于，下分層順槽布置在所述上分層工作面的正投影范圍外。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的特厚硬煤下分層的巷道布置方式，其特征在于，所述下分層順槽上對應(yīng)上分層聯(lián)巷的區(qū)段采用聯(lián)合支護(hù)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的特厚硬煤下分層的巷道布置方式，其特征在于，所述聯(lián)合支護(hù)包括錨桿、鋼筋焊接網(wǎng)、鋼筋鋼帶和U29支護(hù)鋼棚。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特厚硬煤下分層的巷道布置方式，其特征在于，下分層切眼布置在所述上分層工作面的正投影范圍外。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特厚硬煤下分層的巷道布置方式，其特征在于，下分層硐室布置在所述上分層工作面的正投影范圍外。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特厚硬煤下分層的巷道布置方式，其特征在于，下分層回撤通道布置在所述上分層工作面的正投影范圍外。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的特厚硬煤下分層的巷道布置方式，其特征在于，下分層聯(lián)巷布置在所述上分層工作面的正投影范圍外。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種特厚硬煤下分層的巷道布置方式，下分層巷道布置在上分層工作面的正投影范圍外。本發(fā)明由于將下分層巷道布置在上分層工作面的外側(cè)，即下分層巷道布置在上分層工作面的正投影范圍外。下分層巷道之間的保安煤柱尺寸變小，可加長下分層工作面的長度，煤炭回收率較高、安全性較好。
【IPC分類】E21D9/14, E21C41/18
【公開號】CN105715273
【申請?zhí)枴緾N201610210245
【發(fā)明人】楊俊哲, 陳蘇社
【申請人】中國神華能源股份有限公司, 神華神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司