[发明专利]一种留半巷沿空留巷方法

说明书

本发明公开了一种留半巷沿空留巷方法，属于无煤柱绿色开采技术领域，采用留半巷工艺在高应力或超高应力采煤工作面回风顺槽进行沿空留巷，留巷宽度为原回风顺槽宽度的1/2，留巷期间为采煤工作面采场压力显现最为严重的时间段，有效控制煤壁偏帮、底鼓、顶板离层等矿压显现现象，有效降低巷道的翻修率，形成偏Y型一进两回通风方式，可有效解决采煤工作面的上隅角瓦斯超限问题；在作为接替采煤工作面进风顺槽期间，在煤柱侧进行扩帮，恢复顺槽的宽度。

技术领域

本发明涉及一种留半巷沿空留巷方法，属于无煤柱绿色开采技术领域。

背景技术

目前国内煤矿无煤柱绿色开采的方法主要为切顶卸压自成巷沿空留巷、柔性模板混凝土沿空留巷、膏体充填沿空留巷和高水速凝充填沿空留巷等方法。其中，切顶卸压自成巷沿空留巷方法，即110工法，是在采煤工作面进风顺槽距切缝线0.3m处，采用恒阻锚索进行补强支护，沿切顶线施工一排爆破孔，聚能切缝爆破，切断进风顺槽顶板与采空区顶板之间的连接，使进风顺槽采空区侧顶板沿切缝垮落后成为稳定巷帮，留下的巷道作为接替工作面的回风顺槽，该沿空留巷方法采空区不密闭，适用于0～10MPa低应力，煤层厚度小于2m，顶板较为坚硬，即薄和中厚煤层、低应力、低瓦斯、煤层不易自燃矿井的采煤工作面；柔性模板混凝土沿空留巷方法，对采煤工作面回风顺槽进行加强支护，调整机尾支架，在机尾支架沿工作面煤壁内预留待浇筑空间，并对待浇筑空间进行临时补强支护，挂柔模，采用混凝土浇筑墙体，该沿空留巷方法采空区密闭，适用于0～10MPa低应力或10～18MPa中等应力，煤层厚度小于4m，一次采全高，顶板较为坚硬，即中厚或厚煤层、中低应力矿井的采煤工作面；膏体充填和高水速凝充填沿空留巷方法的支护强度较低，其强度不适应沿空留巷的高压突变性，同柔性模板混凝土沿空留巷方法一样，适用于0～10MPa低应力或10～18MPa中等应力，煤层厚度小于4m，一次采全高，顶板较为坚硬，即中厚或厚煤层、中低应力矿井的采煤工作面。

地应力为18～30MPa范围内时为高应力区，大于30MPa时为超高应力区。对于矿井处于高应力区或超高应力区的采煤工作面，回采过程中煤壁偏帮、底鼓、顶板离层等采场压力显现较为严重，巷道翻修率较高，留设的煤柱往往大于40m。上述的切顶卸压自成巷沿空留巷、柔性模板混凝土沿空留巷、膏体充填沿空留巷和高水速凝充填沿空留巷等方法均为留全巷，即留下的巷道与采煤工作面顺槽宽度一致，待浇筑空间布置在采空区内。由于留巷期间为采煤工作面采场压力显现最为严重的时间段，对于高应力或超高应力采煤工作面，上述4种方法不能有效解决采场矿压和巷道翻修率等问题。设计一种沿空留巷方法显得十分必要，该方法需满足如下要求：1、符合绿色开采无煤柱要求，采煤工作面不留设煤柱；2、在留巷期间，有效控制高应力或超高应力采煤工作面顺槽在回采过程中的矿压显现现象，煤壁偏帮、底鼓、顶板离层等发生在可控范围内，有效降低巷道的翻修率。

发明内容

本发明旨在提供一种留半巷沿空留巷方法，具体是一种在矿井高应力(18～30MPa)或超高应力(大于30MPa)采煤工作面的回风顺槽，采用留半巷工艺进行沿空留巷，留巷宽度为原回风顺槽宽度的1/2，在留下的巷道作为回风巷道期间，形成偏Y型一进两回通风系统，可有效解决煤与瓦斯突出矿井、高应力或超高应力采煤工作面的上隅角瓦斯超限问题；在作为接替采煤工作面进风顺槽期间，在煤柱侧进行扩帮，恢复顺槽的宽度，可有效控制厚或特厚煤层、放顶煤综放开采、高应力区或超高应力区采煤工作面的煤壁偏帮、底鼓、顶板离层等矿压显现和减少顺槽翻修率等问题。

本发明基于现有的沿空留巷方法，提出了一种留半巷沿空留巷方法。其特征步骤为：在高应力或超高应力采煤工作面的回风顺槽内进行沿空留巷，留巷宽度为回风顺槽宽度的1/2，待浇筑空间布置在高应力或超高应力采煤工作面的回风顺槽内，待浇筑空间高度为回风顺槽高度，待浇筑空间宽度不大于1.5m，待浇筑空间长度为高应力或超高应力采煤工作面一天的推进步距；浇筑后留巷作为高应力或超高应力采煤工作面的回风巷道使用期间，形成偏Y型一进两回通风方式；作为接替高应力或超高应力采煤工作面进风顺槽使用期间，在进风顺槽的煤柱侧进行扩帮，恢复回风顺槽的宽度。

上述的留半巷沿空留巷方法，具体包括以下内容：