[发明专利]大采高综采工作面预掘回撤通道方法及其系统

说明书

本发明提供一种大采高综采工作面预掘回撤通道方法及其系统，预掘回撤通道方法包括如下步骤：步骤S1：将工作面对应的矿井主体巷道作为辅回撤通道；步骤S2：在辅回撤通道内使用综采掘进机向回采工作面并排施工两条回撤通道联络巷；步骤S3：通过综采掘进机施工主回撤通道，并进行拉底硬化以达到设计高度；步骤S4：利用预先掘好的两条回撤通道联络巷，以及辅回撤通道回撤工作面设备。本发明利用工作面对应的主体巷道暂时作为该回采工作面的辅回撤通道，少掘一条回撤通道，以减少工程量；预掘主回撤通道减少巷道受工作面动压持续影响的时间，改善主回撤通道围岩应力和变形运移情况；预掘的回撤通道联络巷实现工作面的快速搬家倒面的目的。

技术领域

本发明涉及矿用工程技术领域，尤其涉及一种大采高综采工作面预掘回撤通道方法及其系统。

背景技术

大采高综采工作面采完后需要将支架等大型设备转移到下一个工作面，这个过程俗称为“工作面搬家”。

目前工作面设备回撤通常有现掘回撤通道和预掘回撤通道两种方式，前者作业空间不安全，过程耗时、费力，平均搬家时间为1～2个月。预掘回撤通道搬家技术是在终采线附近，预先掘出一条与采煤工作面平行的回撤通道，即预掘回撤通道，当采煤工作面与预掘撤通道贯通后，以这条预先掘出的回撤通道作为撤出设备的通道。

预掘回撤通道作业空间安全，能够大幅降低设备回撤难度，可以和工作面采煤同时进行，能大量节省工作面设备搬家时间，但是预掘回撤通道超前于工作面回采完成，在工作面回采的超前动态支承压力影响下，易发生压垮末采段煤柱、压死液压支架的事故。

并且，传统的预掘回撤通道形成技术在回采末期，采煤机割煤形成回撤空间时，割煤和顶板支护平行作业，施工效率慢，安全风险高；预掘双回撤通道形成技术在停采线附近，需提前掘好两条平行巷道，在主回撤通道内除布置锚杆索等一次支护外，还应提前打设垛架、混凝土墩柱等二次支护，以改善巷道在受到超前支承压力峰值影响时的应力环境和围岩变形情况。虽然安全系数高，但是巷道维护时间长，支护成本较高，不利于大采高工作面搬家倒面。

发明内容

本发明提供一种大采高综采工作面预掘回撤通道方法及其系统，用以解决现有技术中巷道维护时间长，支护成本较高的缺陷，实现减少大采高工作面回撤时间，提高单产水平，降低施工安全风险。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种大采高综采工作面预掘回撤通道方法，包括如下步骤：

步骤S1：当大采高工作面进入回采末期，将工作面对应的矿井主体巷道作为该回采工作面的辅回撤通道；

步骤S2：在所述辅回撤通道内使用综采掘进机先后向回采工作面方向并排施工两条回撤通道联络巷；

步骤S3：两条回撤通道联络巷施工至停采线时停止；当回采工作面距离停采线设定距离时，通过综采掘进机施工主回撤通道，并进行拉底硬化以达到设计高度；

步骤S4：当回采工作面与主回撤通道贯通后，利用预先掘好的两条回撤通道联络巷，以及辅回撤通道回撤工作面设备。

根据本发明提供的大采高综采工作面预掘回撤的方法，上述步骤S2中，两条所述回撤通道联络巷之间的间距为L₁，表达式如下：

L₁＝L₂/3 (1)

式中，L₂为回采工作面的长度，单位为m。

根据本发明提供的大采高综采工作面预掘回撤的方法，上述步骤S3中，施工所述主回撤通道时需要避开工作面超前支承压力峰值。

根据本发明提供的大采高综采工作面预掘回撤的方法，上述步骤S3中，所述回采工作面距离停采线的设定距离。