一种无煤柱双巷掘进方法

一种无煤柱双巷掘进方法
【专利说明】-种无煤柱双巷掘进方法
【背景技术】
[0001] 无煤柱开采是合理开发煤炭资源，改善巷道维护，减少巷道掘进量，有利于矿井安 全生产和改善矿井技术经济效果的一项先进的地下开采方法。推行无煤柱开采，不仅对生 产矿井进行技术改造、缓和采掘关系和延长矿井寿命具有现实意义，而且也是使煤炭企业 改善安全条件和技术经济指标，增产、增盈减亏的重要途径之一。作为一种无煤柱护巷技 术，沿空留巷是合理的开发现有煤炭资源、提高煤炭资源采出率的一种有效途径。目前沿空 留巷巷道掘进与后期留巷方法诸多，但是很多方法都有一些不足之处。
[0002][0003][0004][0005] 因此，寻求一种隔离墙构筑的最佳方法，已是改善无煤柱开采生产技术条件和煤 炭工业和谐发展的迫切要求。

【发明内容】

[0006] 基于上述现有技术，本发明要解决的具体技术问题是如何寻求一种构筑巷旁充填 体隔离墙的最佳方法，W提前形成巷道并构成双巷通风，进一步提高留巷工程与工作面生 产效率，进而提供一种无煤柱双巷掘进方法。
[0007] 上述所提供的一种无煤柱双巷掘进方法是通过W下技术方案实现的。
[0008] -种无煤柱双巷掘进方法，其所述方法是在U+L通风方式工作面将巷道掘进与回 采后留巷一并进行，回采后留尾巷，具体方法如下： 在工作面回风顺槽与尾巷掘进时，预先留出隔离墙设计宽度掘进尾巷，用错网支护边 掘边支巷道顶板和外帮； 在滞后尾巷掘进工作面紧贴内帮采用堆喷方法构筑抢壞柱，按设计要求宽度在抢壞柱 间间隔留空作为尾巷与回风顺槽联络通道构筑混凝±隔离墙，W及预埋管路开闭可控的瓦 斯抽放管贯通墙体； 在墙体强度达标后沿墙体按设计宽度掘进回风顺槽，对顶板及内帮及时支护，尾巷与 回风巷间通过联络通道形成双巷掘进通风道，并在下一联络通道形成后对上一联络通道进 行临时密闭； 在工作面回采前，从切眼开始，视工作面日推进度超前工作面一定距离，沿隔离墙对巷 旁顶板钻孔，注入胀裂剂进行深孔预裂； 在工作面回采时，U+L通风系统中回风顺槽是主要回风巷道，尾巷是辅助回风巷道，随 工作面的推进，由内向外依次打开临时密闭的联络通道，并在打开下一通道后，即对上一通 道进行永久密闭。
[0009] 在上述技术方案中，所述堆喷方法是水泥、水、沙子、石子、TWK外加剂按照 1:0. 4:2:1. 8:0. 22的重量比混合，并采用混凝±喷射方法由下至上进行喷射堆搁成形。
[0010] 在上述技术方案中，所述U+L通风系统是工作面运输顺槽进风，新鲜风流经工作 面后在其上隅角处分为两路，一路作为主回风经工作面回风顺槽进入回风巷；另一路作为 辅助回风经隔离墙的通道进入尾巷，然后进入回风巷。
[0011] 实现上述一种无煤柱双巷掘进方法的技术方案，与现有技术相比，其优点与积极 效果是本方法进行沿空留巷，实际上是W隔离墙作为保护煤柱，实现了无煤柱开采和作为 巷中支护有效支撑顶板，有效减少了巷道变形。
[0012] 本无煤柱双巷掘进方法是在工作面回采之前就构筑了留巷隔离墙，从根本上解决 了传统形式的留巷方法给工作面回采带来的干扰，W及巷旁隔离墙的施工在采空区进行存 在安全隐患的不利影响，巷道一次掘进不仅断面小，而且形成了双巷掘进的积极效果，使得 掘进施工、巷道支护W及掘进通风互不干扰，有效推进，进一步提高了煤矿的生产效率。
[0013] 本无煤柱双巷掘进方法沿空留巷更重要的是合理地开发了现有煤炭资源，改善了 巷道维护，减少了巷道掘进量，使煤炭资源采出率得W进一步提高，而且方法简单易行，成 本低廉，安全可靠。
【附图说明】
[0014] 图1是本发明尾巷与回风顺槽掘进W及隔离墙结构示意图。
[0015] 图2是本发明巷道支护方案设计图。
[0016] 图3是本发明工作面回风通道结构示意图。
[0017] 图4是本发明混凝±隔离墙S视结构示意图。
[0018] 图5是现有留煤柱开采结构示意图。
[0019] 图6是现有传统沿空留巷结构示意图。
[0020] 图7是现有宽巷一次掘进巷中提前构筑抢壞柱沿空留巷结构示意图。
[0021] 图中；1 ;尾巷；2 ;混凝±隔离墙；3 ;临时密闭；4 ;回风顺槽；5 ;联络通道；6 ;回 采工作面；7 ;采空区；8 ;永久密闭；9 ;井田边界煤柱；10 ;抢壞柱；11 ;筋。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作出进一步的说明。
[0023] 采用本发明上述提供的一种无煤柱双巷掘进方法，在现有煤矿井下进行开采掘 进，具体方法如下。
[0024] (1)在工作面回风顺槽4与尾巷1掘进时，预先留出隔离墙的宽度掘进尾巷。
[00巧](2)为满足施工需要，滞后尾巷掘进工作面一段距离紧邻掘巷靠近回采工作面的 煤帮构筑抢壞柱11，在抢壞柱之间诱注混凝±隔离墙2,并且每隔一段距离在隔离墙体内 留下一定宽度的缺口 5。抢壞柱和隔离墙的构筑采用堆喷工艺能保证其有效接顶，形成隔离 墙早期强度高，显著缩短施工时间。在隔离墙的构筑过程中，可W视煤层瓦斯涌出量的大小 预埋瓦斯抽放管W备后期的瓦斯抽放工作之用。
[0026] (3)待隔离墙强度达到要求W后， W之为一帮掘进回采工作面回风顺槽4,亦即尾 巷1和回风顺槽4的掘进W隔离墙2隔开，通过隔离墙内预留的缺口 5作为联络通道形成 双巷掘进的有利效果。下一联络通道形成后对前一个联络通道及时补齐临时封闭3。
[0027] (4)工作面开始回采后，随着工作面的推进，从内向外依次打开之前临时密闭的联 络口，并且要做到在下一个联络口打开之后，即对上一个联络口进行永久密闭。工作面通风 方式为"U+L"通风，即工作面运输顺槽进风，新鲜风流经过工作面之后在其下端头处分为两 路，一路作为主回风经工作面回风顺槽进入回风顺槽；另一路作为辅助回风经隔离墙的联 络口 5进入尾巷1，也就是所需留下的巷道，接替工作面运输顺槽，然后进入总回风巷。
[0028] 下面通过具体实施例对本方法作出进一步的说明。
[0029] 实施例1 W阳煤集团平舒煤矿8i号为例，该煤位于太原组顶部，上距6号煤15m左右。煤层厚 0. 90~2. 50m，平均1. 67m。结构简单，不含或含一层夹杆。顶板岩性多为泥岩、砂质泥岩， 抗压强度20. 0~49. 2MPa，抗拉强度0. 5~2.IMPa，顶板稳定性较好；底板岩性多为砂质泥 岩、泥岩，抗压强度26. 1~86. 2MPa，抗拉强度0. 6~5. 2MPa。据井下对8i号煤层顶底板观 察，其顶板为黑色泥岩及砂质泥岩，致密细腻节理较发育，巷道中顶板稳定性好，容易维护。 其底板为黑色泥岩及砂质泥岩，未有底鼓等现象发生，稳定性好，容易维护。
[0030] 掘进巷道断面为矩形，沿掘进的尾巷全长间隔设置巷中抢壞柱隔离墙，沿隔离墙 滞后尾巷掘面掘进轨道顺槽，将尾巷和轨道顺槽的掘进一分为二，左侧为回采工作面的尾 巷，右侧为回采工作面的轨道顺槽。巷道顶板有错杆、错索支护，巷道两帮有错杆支护。巷 中抢壞柱隔离墙与错网索共同支护顶板。
[0031] 步骤一、回风顺槽和尾巷分别掘进，中间W混凝上隔离墙隔开。两条巷道总掘进断 面既要满足回风巷和尾巷各自的使用要求，又要满足巷中隔离墙的要求，根据现场具体条 件确定两巷总掘进断面宽为10000mm，回风巷3600mm，隔离墙1500mm，尾巷4900mm。
[0032] 步骤二、从采面开切眼至停采线沿巷中布置隔离墙，每隔49. 5m，留设一个宽度为 2. 5m的联络通道，作为行人、通风通道，下一联络通道形成后对前一个联络通道及时补齐临 时封闭。
[0033] 步骤=、巷中隔离墙的横断面选择矩形。根据混凝±所受载荷、混凝±强度计算决 定巷中隔离墙的横断面为1500X3150mm。
[0034] (1)由于巷道侧为煤体，属于松软岩层，根据普氏冒落拱原理，顶板冒落拱高度可 由W下公式计算：
【主权项】
1. 一种无煤柱双巷掘进方法，其所述方法是在U+L通风方式工作面将巷道掘进与回采 后留巷一并进行，回采后留尾巷，具体方法如下： 在工作面回风顺槽与尾巷掘进时，预先留出隔离墙设计宽度掘进尾巷，用锚网支护边 掘边支巷道顶板和外帮； 在滞后尾巷掘进工作面紧贴内帮采用堆喷方法构筑砼墩柱，按设计要求宽度在砼墩柱 间间隔留空作为尾巷与回风顺槽联络通道构筑混凝土隔离墙，以及预埋管路开闭可控的瓦 斯抽放管贯通墙体； 在墙体强度达标后沿墙体按设计宽度掘进回风顺槽，对顶板及内帮及时支护，尾巷与 回风巷间通过联络通道形成双巷掘进通风道，并在下一联络通道形成后对上一联络通道进 行临时密闭； 在工作面回采前，从切眼开始，视工作面日推进度超前工作面一定距离，沿隔离墙对巷 旁顶板钻孔，注入胀裂剂进行深孔预裂； 在工作面回采时，U+L通风系统中回风顺槽是主要回风巷道，尾巷是辅助回风巷道，随 工作面的推进，由内向外依次打开临时密闭的联络通道，并在打开下一通道后，对上一通道 进行永久密闭。
2. 如权利要求1所述的无煤柱双巷掘进方法，其所述堆喷方法是水泥、水、沙子、石子、 TWK外加剂按1:0. 4:2:1. 8:0. 22的重量比混合，并采用混凝土喷射方法由下至上进行喷射 堆砌成形。
3. 如权利要求1所述的无煤柱双巷掘进方法，其所述U+L通风系统是工作面运输顺槽 进风，新鲜风流经工作面后在其上隅角处分为两路，一路作为主回风经工作面回风顺槽进 入回风巷；另一路作为辅助回风经隔离墙的通道进入尾巷，然后进入回风巷。
【专利摘要】一种无煤柱双巷掘进方法是在工作面回风顺槽与尾巷掘进中留出隔离墙宽度掘进尾巷，在滞后尾巷掘进工作面后，在掘巷内帮构筑砼墩柱及其留有联络通道的混凝土隔离墙，并预埋瓦斯抽放管，墙体强度达标后，将墙体作为工作面回风顺槽的一帮进行掘进，在下一联络通道形成之后即将前一通道进行临时密闭，尾巷与回风巷间通过联络通道形成双巷掘进的通风效果。本方法以隔离墙为保护煤柱，从根本上解决了传统形式的留巷方法给工作面回采带来的不利影响，巷道一次掘进断面小，掘进施工与巷道支护简单易行，成本低廉，安全高效。
【IPC分类】E21D11-10, E21D9-00, E21F1-00
【公开号】CN104763434
【申请号】CN201510049300
【发明人】令狐建设, 郝兵元, 杨晓成, 王凯, 郑建平, 夏龙, 武三保, 康立勋
【申请人】太原理工大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月31日