[发明专利]一种复合垮落式残采区中层弃煤回采巷道合理布设方法

说明书

一种复合垮落式残采区中层弃煤回采巷道合理布设方法，属于煤炭开采技术领域，尤其属于“残煤复采”技术领域，可解决传统煤层群上行或下行开采时回采巷道合理位置的确定方法已不能满足复合垮落式残采区中部整层弃煤回采巷道理布设位置确定的需要的问题，本发明综合考虑上下位煤层开采扰动引起的中部整层弃煤及其顶底板应力分布、裂隙发育和围岩破坏三个因素，进行“三位一体”即应力分布、裂隙发育和围岩破坏统筹分析和判别，从而确定复合垮落式残采区中部整层弃煤回采巷道合理布设位置，进而为复合垮落式残采区中部整层弃煤安全开采提供技术保障和理论依据，实现了复合垮落式残采区中部整层弃煤的安全回采。

技术领域

本发明属于煤炭开采技术领域，具体涉及一种复合垮落式残采区中层弃煤回采巷道合理布设方法，主要适用于上下垮落式多重采动影响下中部整层弃煤开采可行性判定及回采巷道合理布设位置的“三位一体”确定方法。

背景技术

在过去相当长一段煤炭开采时期内，许多煤矿为了追求短期高产量和高经济效益，在对煤层群开采时越过薄煤层直接开采厚煤层，越过赋存条件差直接开采赋存条件较好煤层的情况，导致我国许多矿区存在大量的整层弃煤资源（如山西西山矿区、大同矿区等）。煤炭作为我国的能源基石，长期大规模、集约化、不规则开采，导致煤炭有限可采储量与无限消费之间矛盾日益突出。残煤复采是实现煤炭精准、绿色、高回收率开采的有效措施，是缓解有限资源与无限消费需求矛盾的有效手段。复合垮落式残采区中部整层弃煤作为一种典型的井下整层残煤资源，广泛分布在中国各大矿区的近或极近距离煤层群中，其储量可观、煤质优越，极具开采价值。

复合垮落式残采区中部整层弃煤极具开采价值，在煤炭资源难以满足长期消费的现实情况下，越来越成为广大煤矿技术工作者和研究者们关注的焦点。复合垮落式残采区中部整层弃煤开采，不仅响应了国家鼓励残煤开采的政策号召，还对提高矿井产量、延长衰老矿井服务年限和促进经济可持续发展起着重大积极作用。

然而，回采巷道合理位置的确定作为复合垮落式残采区中部整层弃煤开采的第一个步骤和基础工程，直接影响着对复合垮落式残采区中部整层弃煤开采可行性的判定和安全开采的顺利进行。由于受到上下煤层开采扰动的综合影响，中部整层弃煤应力分布、顶底板裂隙发育和围岩破坏情况非常复杂。传统煤层群上行或下行开采时回采巷道合理位置的确定方法已不能满足复合垮落式残采区中部整层弃煤回采巷道的合理布设位置确定的需要。

发明内容

本发明针对传统煤层群上行或下行开采时回采巷道合理位置的确定方法已不能满足复合垮落式残采区中部整层弃煤回采巷道合理布设位置确定的需要的问题，提供一种复合垮落式残采区中层弃煤回采巷道合理布设方法。

本发明采用如下技术方案：

一种复合垮落式残采区中层弃煤回采巷道合理布设方法，包括如下步骤：

第一步，整理、分析矿井原有地质、开采技术资料，勘探查明复合垮落式残采区遗留煤柱和垮落区域的分布位置和范围，绘制复合垮落式残采区遗留煤柱和垮落区域的分布形态图，充分了解复合垮落式残采区中部整层弃煤及上、下位层间岩层赋存情况，并对各岩层统一进行划分与编号；

第二步，判定下位煤层开采后形成的垮落带高度H₁和裂隙带高度H₂，以及垮落带和裂隙带分布范围；

第三步，比较中部整层弃煤和下位煤层的层间距△H_z-x与H₁，比较△H_z-x与H₂；