[发明专利]一种无煤柱半原位沿空留巷方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下开采的无煤柱半原位沿空留巷方法，适用于一般条件下的沿空留巷技术，尤其在采前巷道断面比较大，且顶板岩性差，留巷修复系统齐备的条件下使用，效果更明显。

背景技术

为了提高煤炭资源的回收率，回收传统采矿方式中留设的保护煤柱，可以采用一定的技术手段将上一区段的顺槽重新支护留给下一个区段使用。沿空留巷，即沿采空区边缘将已采工作面后方的回采巷道用支柱支设、砌筑矸石带或充填混凝土的方法沿采空区保留下来，作为下一工作面的回采巷道。沿空留巷技术是煤矿开采及回采巷道支护技术的一项重大改革，它减少巷道掘进量，缓解接续紧张；节约掘进费用，提高综合经济效益；最大限度的回收煤炭，延长矿井寿命，提高社会效益；而且可以有效控制瓦斯爆炸和冲击地压的发生。

根据充填墙体与采前巷道回采侧帮部的相对位置关系，传统的沿空留巷一般划分为原位沿空留巷(图1)、巷内沿空留巷(图2)或巷帮沿空留巷(图3)。原位沿空留巷即保留原有巷道断面尺寸的留巷方式，其初始留巷宽度大，基本与原巷道宽度一致，理论上预留变形空间大，能够满足下一工作面的使用要求。但过宽的初始断面反而易造成更强的矿压显现，最后实际的巷道空间反而更小。而且由于充填墙体完全构筑在采空区内，构筑时需要事先清理，影响了构筑速度，且留巷顶板易被充填墙体切断。巷内留巷将整个充填墙体全部构筑在采前巷道内，墙体移近巷道的距离A与墙体的宽度相等，墙体外缘与采前巷道非回采侧帮部重合。这种留巷方式构筑墙体比较容易，初始断面宽度小，而且能很好的接顶与防止有毒气体的渗入，留巷帮顶及墙体整体性好。但留巷断面宽度较小，往往不能满足下一工作面回风的需要，如果非回采侧帮部变形不能有效控制或底鼓修复过于滞后，留巷断面将难以保持。巷帮留巷即将充填墙体完全砌筑在了留巷内，而且墙体与非回采侧煤壁完全重合，此时的瓦斯抽采巷道可以布置在墙体内部。此种留巷方式充填墙体砌筑时直接与非回采侧帮部相接，充填墙体易构筑；非回采侧煤壁及顶板完整性保持稳定，墙体上方即为原巷道顶板支护，不需要另外施工支护方式；充填墙体完整性易保持，不易发生旋转或倾倒。但是，相邻工作面回采时必须完成沿小煤柱或充填墙体进行重新掘巷。

发明内容

本发明的目的是基于以上技术问题，针对开采强度大、留巷时间长、有完善尾巷修复系统的工程条件的沿空留巷，提出的一种介于原位和巷内沿空留巷之间的、有利于提高顶板完整性和有效维护留巷断面尺寸的一种沿空留巷方法(图4)。该种沿空留巷的充填墙体边缘一侧在采前巷道回采侧帮部内一定距离A处，另一侧在采空区内。宽为A的墙体构筑在原有巷道内，由于原巷道的规整，使得墙体构筑非常容易，而且易于接顶，防止了漏风以及采空区内有毒气体的渗入。构筑墙体时，墙体内加入一种内置三维加强筋加固沿空留巷充填墙体结构，提高抗变形以及滑移能力，保证沿空留巷的安全。

充填工艺的流程为：

a移工作面支架→b进行架后支护→c清理底板浮矸→d进行拉移模板→e立模→f搅拌运输→g完成充填工艺→h清洗泵、管路

本发明的无煤柱半原位沿空留巷方法，其沿空留巷的充填墙体的充填方法可以是高水高效充填支护法，也可以是现浇筑混凝土隔墙法。其中现浇注混凝土隔墙法又可采用大型自移式沿空留巷支架、膏性混凝土、柔性模板技术等。

本发明的无煤柱原位沿空留巷方法，其对充填墙体的加固方式可以是：①防止充填墙体向采空区滑移的抗剪锚杆加固方式；②用三维加强筋加强充填墙体的方式；③充填墙体底板防滑的关键部位加强方式；④充填墙体底板防滑及完整性加固的关键部位加强方式。

半原位沿空留巷，充填墙体一侧在采前巷道内，留巷的跨度大大减少，顶板完整性较好，降低矿压显现程度，有利于充填墙体的构筑并且能够保证更好的接顶。充填墙体内置三维加强筋加固沿空留巷，能够有效防止充填墙体的变形与侧滑，墙体施工起来也简单，安全可靠。尤其在原巷道宽度比较大且顶板岩性差，留巷修复系统齐备的条件下使用，效果明显。

附图说明

图1是原位沿空留巷示意图。

图2是巷内沿空留巷示意图。

图3是巷帮沿空留巷示意图。

图4是本发明即半原位沿空留巷示意图

如图中所示：1-采前巷道，2-充填墙体，3-采前巷道回采侧帮部，4-充填墙体边缘，5-采空区，6-实体煤。

具体实施方式

一种无煤柱半原位沿空留巷方法实施步骤进行如下：

1.超前撕帮：超前工作面，在留巷内回采侧进行撕帮，挑除伪顶，对顶板进行预加强支护。