[发明专利]一种适用于复采工作面的无煤柱开采方法

说明书

本发明公开了一种适用于复采工作面的无煤柱开采方法，包括：在复采工作面上布置掘进巷道后，对掘进巷道的顶板和/或工作面侧进行支护；在掘进巷道内架设充填模袋，并使填充模袋的上边缘高于掘进巷道的高度的至少300mm；向充填模袋内泵入充填浇筑材料，使充填模袋在掘进巷道内形成充填隔墙，即使得复采工作面隔离采空区。通过填充模袋的上边缘高于掘进巷道的高度的至少300mm，使充填模袋沿掘进方向长度可调，以适应每天不同的掘进进尺；通过充填泵将充填浇筑材料泵入填充模袋，能够避免现有的复采工作面多以工字钢棚支护，可提供的支护阻力远低于充填隔墙，进而提高复采工作面生产系统安全可靠性。

技术领域

本发明涉及复采煤层开采技术领域，特别是涉及一种适用于复采工作面的无煤柱开采方法。

背景技术

国内复采煤层主要包括多煤层开采过程中遗留的薄煤层，中厚煤层开采过程中遗留的顶底煤，整合矿井原小窑房式或柱式开采遗留的余煤等。遗煤复采能提高煤炭采出率，充分挖掘煤炭资源，缓解采掘接替的紧张局面，延长衰老矿井的服务年限。复采工作面的安全隐患在于原有煤层多为无序开采，顶板破碎，剩余煤层呈现不规则，老空区水和有害气体积聚。复采工作面巷道掘进是复采核心技术，也是主要难题。掘进期间，由于频繁过空巷和破碎区，巷道掘进和支护极其困难，通风线路漏风系数大，工作面煤层自燃危险性高。

目前，复采工作面巷道通常采用梯形断面、架棚支护，顶部铺网，工艺繁琐，掘进速度较慢。由于架棚支护存在不连续支护区域，为防止巷道与破碎老空区导通，需采取大量的辅助工程，包括漏风监测、挂防漏风袋、注浆封堵、不燃物充填和返修巷道等。实践证明，这些方案耗时费力，成本高，受采动影响下仍存在较高与老空区导通风险。如上所述，传统复采技术未能有效改变或提高复采生产系统本质不安全、不稳定的特点。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种适用于复采工作面的无煤柱开采方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于复采工作面的无煤柱开采方法，包括：

在复采工作面上布置掘进巷道后，对掘进巷道的顶板和/或工作面侧进行支护；

在掘进巷道内架设充填模袋，并使填充模袋的上边缘高于掘进巷道的高度的至少300mm；

向充填模袋内泵入充填浇筑材料，使充填模袋在掘进巷道内形成充填隔墙，即使得复采工作面隔离采空区。

进一步的，在对掘进巷道的顶板和/或工作面侧进行支护时，包括：

当掘进巷道的非工作面侧为实体煤、破碎区或老空区，掘进巷道的上部为完整顶板时，通过锚杆和锚索对掘进巷道的顶板和工作面侧进行支护。

进一步的，在对掘进巷道的顶板和/或工作面侧进行支护时，包括：

当掘进巷道位于复采工作面的破碎区或老空区，和/或掘进巷道的顶板无法进行锚杆和锚索支护时，通过架设工字钢棚对掘进巷道的顶板和工作面侧进行支护。

进一步的，在通过架设工字钢棚对掘进巷道的顶板和工作面侧进行支护时，还包括：

通过在工字钢棚的外侧挂金属网，对掘进巷道的顶板和工作面侧进行护顶，其中，金属网与工字钢棚之间的距离为0.5-0.8m；

通过在掘进巷道内布置至少1根支柱，支撑掘进巷道的顶部的工字钢棚，并使用挡风布或其它不燃物对掘进巷道内侧进行密闭隔离。

进一步的，在通过在工字钢棚的外侧挂金属网时，还包括：

在支撑掘进巷道的顶部的工字钢棚和金属网之间设置用于对破碎区进行超前及时支护的钻杆。

进一步的，在对掘进巷道的顶板和/或工作面侧进行支护时，包括：