[发明专利]沿空留巷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿沿空留巷工艺，特别是一种在回采工作面顺槽掘进阶段即将采面顺槽与沿空留巷进行统筹安排、并采用砼浇注支护的沿空留巷的方法。

背景技术

为减少采煤区段运输和轨道顺槽间的煤柱损失采用无煤柱开采，即沿采空区保留煤顺槽为下一个区段回采工作面服务称为沿空留巷，国外亦称复用巷道。

中国《发明专利公报》公开了名称：“沿空留巷巷帮支护法”的发明申请，申请号：200710026096.9、公开号：CN 101117890A。其目的是解决沿空留巷的支护问题；其措施是随工作面推移，在采空区一侧安装充填模浇灌砼，构筑巷帮充填体形成巷帮支护带。存在问题是：浇注砼构筑巷帮充填体要拆模，无整体移动式充填模具；浇注砼巷帮充填体，采空区侧无加强临时支护。

中国《发明专利公报》2010年12月08日公开了名称：“沿空留巷支护方法及其注巷滑模”的发明申请，申请号：200710015658.X、公布号：CN 101906979A。其目的是提供一种省去充填模装拆工序、采用专用整体拉移注巷滑模；在回采面支架后面、采空区一侧浇注巷旁充填墙，并加临时支护。缺点是：在回采工作面后面浇注巷旁充填墙与回采工作面采煤相互干扰大。

以往采用的沿空留巷技术，支护设计思路不合理，大多将回采工作面回采前的巷道掘进与回采后的留巷相互独立，没有统筹考虑，没有将沿空留巷视为一项系统工程，如在对需要保留的巷道掘进前，进行巷道支护形式选择和支护参数设计时，没有预先考虑后期沿空留巷技术的需要，从而导致沿空留巷后巷内支护体强度不能满足两次采动影响的要求、巷内支护与巷旁支护不匹配，使留巷效果达不到预期目标，甚至失败。

发明内容

为了克服已有技术将回采工作面回采前的顺槽掘进与回采后的留巷相互独立没有统筹考虑、不能满足两次采动影响的要求、留巷效果达不到预期的不足，本发明提供一种沿空留巷方法，它在回采工作面顺槽掘进阶段即将采面的顺槽与回采后的沿空留巷作统筹安排，对需要保留的巷道在掘进开始就预先考虑后期沿空留巷的需要，大大提高沿空留巷巷旁支护体的强度和支护阻力，满足两次采动影响的要求；并且避免沿空留巷巷旁支护与回采工作面作业相互干扰。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种沿空留巷的方法，在回采工作面的顺槽掘进阶段，即对沿空留巷进行统筹安排：将回采工作面的顺槽与沿空留巷即下一区段采面的相邻顺槽合二为一、作为一条巷道掘进，二者之间构筑“巷中砼墩柱”支护，它既作为顺槽巷中支护又作为沿空留巷巷旁支护体的一部分；亦即：加宽掘进巷道断面，并根据沿空留巷经受两次支承压力作用的收缩率预留巷道断面面积，在巷道横向中间部位浇注钢筋砼墩柱即“巷中砼墩柱”，配合巷道的锚网索支护。巷中砼墩柱从回采工作面开切眼至停采线沿掘进巷道全长相间布置，将掘进巷道“一分为二”：一侧是顺槽另一侧是沿空留巷。在巷中砼墩柱构筑后，在巷中砼墩柱之间构筑“隔离墙”。隔离墙与巷中砼墩柱连接、共同构成沿空留巷的巷旁支护体。

本发明的有益效果是：

①取消区段煤柱，实现无煤柱开采，提高回采率，充分利用煤炭资源。

②少掘一条巷道，减少采煤工作面准备时间，缓解采掘接续紧张。

③砼浇注巷旁支护体刚性高、密实好，既可支撑顶板维护留巷，又可隔离采空区，对减少自然发火和改善通风有利，有利于煤矿安全生产。

④泵送浇注降低劳动强度，提高工效；操作简单安全可靠。

在保留上述沿空留巷及泵送砼浇注巷旁支护优点基础上还具有如下优点：

①把采面回采前的顺槽掘进与回采后的沿空留巷结合起来统筹考虑，将沿空留巷视为一项系统工程，对需要保留的巷道在掘进前预先考虑后期沿空留巷的需要，并通过设巷中砼墩柱这一强力支护配合锚网索支护，使巷中支护、沿空留巷巷旁支护强度和支护阻力大大提高，控制直接顶离层，减小两次采动引起的支承压力叠加作用的影响，利用较软底板或/和顶板解决可缩性问题，克服传统巷旁支护存在的支护阻力小、可缩性小等与留巷围岩变形不相适应的问题。

②采用薄壁钢筒砼墩柱进一步提高墩柱支护强度和支护阻力，减小所占巷道断面面积。对解决深部软岩及应力集中区支护、冲击地压问题具有重要意义。

③随采面推进进行临时加强支护，进一步降低两次采动引起的支承压力叠加作用的影响，减小沿空留巷支护载荷和断面收缩率。采用有“锚杆锚索避让保护机构”的自移式液压支架支护，可防止锚索锚杆被顶坏。

④可避免砼浇注留巷巷旁支护体与采面回采作业相互干扰，大大提高工效。