置。其中，本文所提及的“上”、“下”、“上方”和“下方”以圖1至圖5中共同示出的方向進(jìn)行定位。并且，本文所提及的“上方”和“下方”分別意為在垂直方向上的上方和下方，而并非斜上方和斜下方。本文所提及的上層煤柱12位于工作面21的上方意為:在垂直于巷道22的延伸方向的煤層截面中，上層煤柱12全部位于工作面21的上方區(qū)域中；限定出一個(gè)工作面21的兩條巷道22分別位于相鄰兩個(gè)采空區(qū)11的下方意為:在垂直于巷道22的延伸方向的煤層截面中，每一巷道22全部位于相應(yīng)采空區(qū)11的位于工作面21的上方區(qū)域中。
[0037]由此，首先，因?yàn)橄薅ǔ鲆粋€(gè)工作面21的兩條巷道22分別位于上分層1中的相鄰兩個(gè)不同的采空區(qū)11的下方，所以兩條巷道22都位于低應(yīng)力區(qū)，進(jìn)而降低了下分層2中的巷道22的開(kāi)挖支護(hù)難度，并且使該巷道22易于維護(hù)。其次，在上分層1的采空區(qū)11的下方區(qū)域中，下分層2中的巷道22可靈活布置，進(jìn)而可根據(jù)實(shí)際工況選擇其與上層煤柱12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12的集中應(yīng)力傳遞和擴(kuò)散對(duì)其的影響。再次，下層煤柱23位于上分層1的采空區(qū)11的下方，不受上分層開(kāi)采的制約，完全避免了因下層煤柱23留設(shè)過(guò)大而造成采出率低以及煤炭損失大的問(wèn)題。
[0038]進(jìn)一步，下層煤柱23的寬度等于上層煤柱12的寬度的40%~50%,相較于上層煤柱12明顯變窄的下層煤柱23完全可以實(shí)現(xiàn)對(duì)下分層圍巖的安全支護(hù)，這樣，解決了安全支護(hù)和采出率之間相互制約的問(wèn)題。
[0039]進(jìn)一步，限定出一個(gè)工作面21的兩條巷道22均與位于該工作面21上方的上層煤柱12完全錯(cuò)開(kāi)呈一定的水平距離，其中，“水平距離”為二者彼此相對(duì)的外表面之間的距離，“一定的水平距離”表示二者在水平方向上是有間隙的，而并非意為二者之間的水平距離為一固定值。在實(shí)際應(yīng)用中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)地質(zhì)、埋深、上分層1的采空區(qū)11和上層煤柱12的尺寸等因素，確定上述水平距離的具體數(shù)值。限定出一個(gè)工作面21的兩條巷道22均與位于該工作面21上方的上層煤柱12完全錯(cuò)開(kāi)呈一定的水平距離，能夠更好地降低巷道22支護(hù)難度和保養(yǎng)難度，且能夠更好地提高采出率，實(shí)現(xiàn)安全工作。
[0040]更進(jìn)一步，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知地，限定出一個(gè)工作面21的兩條巷道22分別為進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷，回風(fēng)巷與位于其所限定的工作面21上方的上層煤柱12之間的水平距離等于該回風(fēng)巷寬度的1-2倍，其中，在圖5中以標(biāo)記“a”示出回風(fēng)巷與位于其所限定的工作面21上方的上層煤柱12之間的水平距離。
[0041]當(dāng)然，本實(shí)用新型不局限于此，在其他可選的實(shí)施例中，也可以是進(jìn)風(fēng)巷與位于該工作面21上方的上層煤柱12之間的水平距離等于該進(jìn)風(fēng)巷的寬度的1-2倍。此外，在另一實(shí)施例中，也可如圖6所示出的那樣，使上層煤柱12位于工作面21的上方中央位置，換言之，限定出一個(gè)工作面21的回風(fēng)巷和進(jìn)風(fēng)巷至該工作面21上方的上層煤柱12的水平距離相等。
[0042]綜上，比較圖1、圖2和圖5，現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)錯(cuò)布置采用的是限定一個(gè)工作面21的兩個(gè)巷道22反向同時(shí)向內(nèi)移動(dòng)，可理解為同向內(nèi)錯(cuò)。而本實(shí)用新型采用的布置方式可理解為是限定一個(gè)工作面21的兩個(gè)巷道22中同時(shí)同向內(nèi)錯(cuò)至兩個(gè)相鄰的采空區(qū)的下方移動(dòng)，簡(jiǎn)稱為“反向內(nèi)錯(cuò)”。采用這種“反向內(nèi)錯(cuò)”的布置方式的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)，均避免了上層煤柱12集中應(yīng)力對(duì)下分層中巷道22布置和支護(hù)的影響，下分層中的巷道22布置靈活且易于維護(hù)，同時(shí)還能夠避免下層煤柱23尺寸過(guò)大的問(wèn)題，優(yōu)化下層煤柱23的尺寸，提高下分層中工作面21的采出率，實(shí)現(xiàn)近距離煤層群的安全高效的開(kāi)采。進(jìn)一步地，下層煤柱23可以大大縮小其寬度，甚至可以采用留設(shè)窄煤柱護(hù)巷的方式，這顯然能更高提高采區(qū)回收率，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的合理可持續(xù)開(kāi)采。
[0043]而現(xiàn)有技術(shù)中，本領(lǐng)域技術(shù)人員的傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，將上層煤柱完全布置在下分層的工作面中，將限定一個(gè)工作面的兩個(gè)巷道布置在相鄰的兩個(gè)采空區(qū)的下方，對(duì)于下分層的回采有影響，風(fēng)險(xiǎn)較大。因而，本領(lǐng)域技術(shù)人員存在僅能采用圖1-圖4中將上層煤柱和下層煤柱上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的方式的技術(shù)偏見(jiàn)。本實(shí)用新型正是克服了這樣的技術(shù)偏見(jiàn)，將上層煤柱和下層煤柱完全錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。
[0044]本實(shí)用新型的下分層結(jié)構(gòu)已經(jīng)在山西省西山礦區(qū)和霍州礦區(qū)下屬礦井井下開(kāi)展了多次井下現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，針對(duì)采用本實(shí)用新型方法進(jìn)行近距離煤層群下分層巷道的布置和掘進(jìn)后，巷道應(yīng)力環(huán)境顯著降低，同時(shí)在工作面回采期間，上部煤層集中應(yīng)力對(duì)下分層開(kāi)采的影響較小，工作面能夠順利回采，能夠滿足回采的正常需要。
[0045]參照?qǐng)D5至圖6示出的是本實(shí)用新型的近距離煤層群的下分層的布置方法應(yīng)用于水平煤層，本實(shí)用新型的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)設(shè)置在水平煤層中。
[0046]而本實(shí)用新型不局限于此，在其他可選的實(shí)施例中，本實(shí)用新型的近距離煤層群的下分層的布置方法可應(yīng)用于近水平煤層或緩傾斜煤層，即應(yīng)用于傾角在0° — 25°的煤層，以及本實(shí)用新型的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)設(shè)置在近水平煤層或緩傾斜煤層中。總而言之，下分層中的巷道與水平面的夾角可選地位于0° — 25°的范圍內(nèi)。
[0047]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)，包括至少兩個(gè)工作面(21)，對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述工作面(21)設(shè)有限定出該工作面(21)的兩條巷道(22)，相鄰的兩個(gè)所述工作面(21)中的相鄰兩個(gè)巷道(22)限定出位于二者之間的下層煤柱(23)，其特征在于: 限定出一個(gè)工作面(21)的兩條巷道(22)分別位于所述近距離煤層群的上分層(1)中的相鄰兩個(gè)采空區(qū)(11)的下方，所述相鄰兩個(gè)采空區(qū)(11)之間的上層煤柱(12)位于所述工作面(21)的上方，并且相鄰的兩個(gè)所述工作面(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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述限定出一個(gè)工作面(21)的兩條巷道(22)均與位于該工作面(21)上方的上層煤柱(12)完全錯(cuò)開(kāi)呈一定的水平距離。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述限定出一個(gè)工作面(21)的兩條巷道(22)中的一個(gè)巷道(22)與位于該工作面(21)上方的上層煤柱(12)之間的水平距離等于該巷道(22)的寬度的1-2倍。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述限定出一個(gè)工作面(21)的兩條巷道(22)分別為進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷，所述回風(fēng)巷與位于該工作面(21)上方的上層煤柱(12)之間的水平距離等于該回風(fēng)巷的寬度的1-2倍。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述上層煤柱(12)位于所述工作面(21)的上方中央位置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述下層煤柱(23)的寬度等于所述上層煤柱(12)的寬度的40%-50%。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5、6中任一項(xiàng)所述的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述限定出一個(gè)工作面(21)的兩條巷道(22)分別為進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的近距離煤層群的下分層結(jié)構(gòu)中，限定出一個(gè)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(gè)采空區(qū)的下方。上述下分層結(jié)構(gòu)均使得相鄰兩個(gè)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(gè)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，下分層中的巷道布置靈活、支護(hù)難度小、易保養(yǎng)，同時(shí)采出率高。
【IPC分類(lèi)】E21C41/18, E21D9/14
【公開(kāi)號(hào)】CN205135632
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520784824
【發(fā)明人】張劍, 康紅普, 張小康, 李育泉, 呂華文, 程蓬, 劉愛(ài)卿, 李建波, 李中偉, 鄭仰發(fā), 劉超儒
【申請(qǐng)人】天地科技股份有限公司, 西山煤電(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 霍州煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月10日