近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煤炭領(lǐng)域，尤其涉及一種近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國近距離煤層群分布范圍廣泛，如西山礦區(qū)、汾西礦區(qū)、神東礦區(qū)、大同礦區(qū)等等，煤層煤炭資源儲量大、分布范圍廣、開采強(qiáng)度高，是我國煤炭開采普遍性難題。不同于單一煤層開采，近距離煤層群開采空間性和復(fù)雜性十分突出，巷道圍巖應(yīng)力環(huán)境惡劣，動壓影響十分顯著，保證近距離煤層群的安全開采技術(shù)十分復(fù)雜。
[0003]其中，在近距離煤層群環(huán)境中，回采巷道穩(wěn)定性是一個復(fù)雜的空間問題。煤層開采引起回采空間圍巖應(yīng)力重新分布，導(dǎo)致回采空間周圍的上層煤柱上出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。上層煤柱上的集中應(yīng)力將向底板深部巖層傳遞，導(dǎo)致下分層中的巷道變形和破壞十分嚴(yán)重。如何解決近距離煤層群中下分層中的巷道的支護(hù)難題，是很多礦區(qū)迫切需要解決的問題。
[0004]目前，近距離煤層群采用分層逐層開采，上分層開采完后，下分層再進(jìn)行開采。下分層的傳統(tǒng)布置方式以巷道的布置來表征，通常有如下3種:
[0005](1)內(nèi)錯布置，具體為下分層中的巷道位于上分層的采空區(qū)的內(nèi)側(cè)，S卩，下分層中的巷道布置在上分層的采空區(qū)的下方，上層煤柱和下層煤柱呈正梯形。這種布置，下分層中的巷道處于采空區(qū)下方的應(yīng)力降低區(qū)，圍巖受力小，下分層中的巷道易于維護(hù)。但是，在這種布置中，下層煤柱尺寸大，進(jìn)而工作面短，由此此種布置的下分層采出率低，導(dǎo)致煤炭資源損失高。
[0006](2)外錯布置，具體為下分層中的巷道位于上分層的采空區(qū)的外側(cè)，即下分層中的巷道布置在上分煤柱的下方，上層煤柱和下層煤柱呈倒梯形。在這種布置中，下層煤柱尺寸小，進(jìn)而工作面長。由此，此種布置的下分層采出率高，進(jìn)而煤炭資源損失低。但是，下分層中的巷道位于上層煤柱下方，下分層中的巷道開掘處于高應(yīng)力環(huán)境，圍巖壓力大，巷道維護(hù)困難。
[0007](3)重疊布置，具體為上層煤柱和下層煤柱等大并且下層煤柱位于上層煤柱下方，這種布置的優(yōu)缺點介于上述內(nèi)錯布置和外錯布置之間。
[0008]由此可見，上述三種近距離煤層群的下分層的巷道布置方式均存在不同的優(yōu)缺點，目前近距離煤層群開采大部分采用內(nèi)錯布置，以此降低下分層中巷道的支護(hù)難度，但是普遍存在煤柱尺寸過大、采出率低、巷道布置困難等一系列的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0009](一)要解決的技術(shù)問題
[0010]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)，該下分層結(jié)構(gòu)中的巷道既具有靈活布置、支護(hù)難度小、易保養(yǎng)的優(yōu)點，又能夠同時實現(xiàn)下分層的高采出率。
[0011](二)技術(shù)方案
[0012]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型一方面提供一種近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)，包括至少兩個工作面，對應(yīng)于每個工作面設(shè)有限定出該工作面的兩條巷道，相鄰的兩個工作面之間的兩個巷道限定出位于二者之間的下層煤柱，限定出一個工作面的兩條巷道分別位于近距離煤層群的上分層中的相鄰兩個采空區(qū)的下方，相鄰兩個采空區(qū)之間的上層煤柱位于工作面的上方，并且相鄰的兩個工作面中的相鄰兩條巷道限定出的下層煤柱與該兩條巷道位于同一采空區(qū)的下方。
[0013]根據(jù)本實用新型，限定出一個工作面的兩條巷道均與位于該工作面上方的上層煤柱完全錯開呈一定的水平距離。
[0014]根據(jù)本實用新型，限定出一個工作面的兩條巷道中的一個巷道與位于該工作面上方的上層煤柱之間的水平距離等于該巷道寬度的1-2倍。
[0015]根據(jù)本實用新型，限定出一個工作面的兩條巷道分別為進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷，回風(fēng)巷與位于工作面上方的上層煤柱之間的水平距離等于該回風(fēng)巷的寬度的1-2倍。
[0016]根據(jù)本實用新型，上層煤柱位于工作面的上方中央位置。
[0017]根據(jù)本實用新型，下層煤柱的寬度等于上層煤柱的寬度的40%_50%。
[0018]根據(jù)本實用新型，限定出一個工作面的兩條巷道分別為進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷。
[0019](三)有益效果
[0020]本實用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:
[0021]本實用新型的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)，包括至少兩個工作面，對應(yīng)于每個工作面設(shè)有限定出該工作面的兩條巷道，相鄰的兩個工作面之間的兩個巷道限定出位于二者之間的下層煤柱，限定出一個工作面的兩條巷道分別位于近距離煤層群的上分層中的相鄰兩個采空區(qū)的下方，相鄰兩個采空區(qū)之間的上層煤柱位于工作面的上方，并且相鄰的兩個工作面中的相鄰兩條巷道限定出的下層煤柱與該兩條巷道位于同一采空區(qū)的下方。由此，首先，因為限定出一個工作面的兩條巷道分別位于上分層中的相鄰兩個不同的采空區(qū)的下方，所以兩條巷道都位于低應(yīng)力區(qū)，進(jìn)而降低了下分層中的巷道的開挖支護(hù)難度，并且使該巷道易于維護(hù)。其次，在上分層的采空區(qū)的下方區(qū)域中，下分層中的巷道可靈活布置，進(jìn)而可根據(jù)實際工況選擇其與上層煤柱之間的水平距離，進(jìn)而可在不同工況下完全避免上層煤柱的集中應(yīng)力傳遞和擴(kuò)散對其的影響。再次，下層煤柱位于上分層的采空區(qū)的下方，不受上分層開采的制約，完全避免了因下層煤柱留設(shè)過大而造成采出率低以及煤炭損失大的問題。
【附圖說明】
[0022]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)錯布置方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)錯布置方式的局部示意圖；
[0024]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中外錯布置方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是現(xiàn)有技術(shù)中重疊布置方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是具有本實用新型的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)的一個實施例的煤層的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6是具有本實用新型的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)的另一個實施例的煤層的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖中:
[0029]1:上分層；2:下分層；11:采空區(qū)；12:上層煤柱；21:工作面；22:巷道；23:下層煤柱;a:回風(fēng)巷與位于其所限定的工作面上方的上層煤柱之間的水平距離。
【具體實施方式】
[0030]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0031]目前，近距離煤層群的下分層的傳統(tǒng)布置方式以巷道的布置來表征，通常有3種。
[0032]參照圖1和圖2，第一種為內(nèi)錯布置。具體地，下分層2中的巷道22位于上分層1的采空區(qū)11的內(nèi)側(cè)，即，下分層2中的巷道22布置在上分層1的采空區(qū)11的下方，上層煤柱12和下層煤柱23呈正梯形。這種布置，下分層2中的巷道22處于采空區(qū)11下方的應(yīng)力降低區(qū)，圍巖受力小，下分層2中的巷道22易于維護(hù)。但是，在這種布置中，下層煤柱23尺寸大，進(jìn)而工作面21短。由此，此種布置的下分層采出率低，導(dǎo)致煤炭資源損失高。
[0033]參照圖3，第二種為外錯布置。具體地，下分層2中的巷道22位于上分層1的采空區(qū)11的外側(cè)，即下分層2中的巷道22布置在上分煤柱的下方，上層煤柱12和下層煤柱23呈倒梯形。在這種布置中，下層煤柱23尺寸小，進(jìn)而工作面21長。由此，此種布置的下分層采出率高，進(jìn)而煤炭資源損失低。但是，下分層2中的巷道22位于上層煤柱12下方，下分層2中的巷道22開掘處于高應(yīng)力環(huán)境，圍巖壓力大，巷道22維護(hù)困難。
[0034]參照圖4，第三種為重疊布置。具體地，上層煤柱12和下層煤柱23等大，這種布置的優(yōu)缺點介于上述內(nèi)錯布置和外錯布置之間。
[0035]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述三種布置方式所存在的缺陷，本實用新型提供一種近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)，具體如下。
[0036]參見圖5，本實施例的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)的一個實施例包括至少兩個工作面21，對應(yīng)于每個工作面21設(shè)有限定出該工作面21的兩條巷道22，相鄰的兩個工作面21之間的兩個巷道22限定出位于二者之間的下層煤柱23，限定出一個工作面21的兩條巷道22分別位于近距離煤層群的上分層1中的相鄰兩個采空區(qū)11的下方，相鄰兩個采空區(qū)11之間的上層煤柱12位于工作面21的上方，并且相鄰的兩個工作面21中的相鄰兩條巷道22限定出的下層煤柱23與該兩條巷道22位于同一采空區(qū)11的下方。這樣，形成了上層煤柱12和下層煤柱23完全錯開的布