一种减小倾斜煤层防水煤柱留设宽度的方法
【专利摘要】本发明涉及一种减小倾斜煤层防水煤柱留设宽度的方法，所述工作面采用错层位外错式巷道布置的方式，所述工作面的进风巷沿煤层顶板布置，所述工作面的回风巷沿煤层底板布置；在靠近所述进风巷之前，将所述工作面由倾斜向下的角度逐步抬升至所述进风巷的大体水平的角度，同时逐步降低工作面的开采厚度至所述进风巷的高度，解决了传统防水煤柱的留设宽度过大的问题，在达到防止相邻采空区溃水的前提下，缩小防水煤柱的留设宽度，提高回采率。
【专利说明】一种减小倾斜煤层防水煤柱留设宽度的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤炭开采领域，尤其涉及一种减小倾斜煤层防水煤柱留设宽度的确定方法。
【背景技术】
[0002]防水煤柱留设是矿井防治水工作的重要措施，其作用是预防采场上方各类型水涌入巷道或者工作面。传统上，为了提高回采率，通常的做法提高开采厚度，比如一次采全高，然而，这同样会增大防水煤柱的留设宽度，造成资源浪费。另外，防水煤柱包括煤柱中间的弹性核区和两侧的非核区，其中真正起到防水作用的是煤柱的弹性核区。目前，对这种类型的采空区防水煤柱设计是通过岩移影响带宽度确定非核区煤柱的宽度，并且在计算中将煤柱和岩柱统一计算岩移影响带宽度。由于岩移影响带中实际上已经包含了煤柱中央的弹性核区，因此，这种方法会导致计算出的煤柱留设宽度过大，严重浪费煤炭资源。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种减小倾斜煤层防水煤柱留设宽度的方法，以解决传统防水煤柱的留设宽度过大的问题，以在达到防止相邻采空区溃水的前提下，缩小防水煤柱的留设宽度，提高回采率。
[0004]为实现上述方面目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]一种减小倾斜煤层防水煤柱的留设宽度的方法，其特征在于，所述工作面采用错层位外错式巷道布置的方式，所述工作面的进风巷沿煤层顶板布置，所述工作面的回风巷沿煤层底板布置；在靠近所述进风巷之前，将所述工作面由倾斜向下的角度逐步抬升至所述进风巷的大体水平的角度，同时逐步降低工作面的开采厚度至所述进风巷的高度。
[0006]根据本发明的方法，优选地，所述工作面在抬升时，平均每节溜槽即1.5米或1.75米宽度抬升2-3度；进一步优选地，平均每节溜槽1.5-1.75米宽度抬升2.5-3度，直至抬升至所述进风巷的大体水平的角度。
[0007]根据本发明的方法，煤层厚度越大本发明减小的煤柱宽度越明显，优选地所述煤层的厚度大于5米，所述煤层的采高不小于5米，大于所述进风巷的高度。
[0008]根据本发明的方法，优选地，通过以下步骤得到防水煤柱的最小留设宽度:
[0009]a、根据公式 L=L1+L2+L3
[0010]式中，L2为煤柱弹性核区宽度，
[0011]
【权利要求】
1.一种减小倾斜煤层的防水煤柱留设宽度的方法，其特征在于，所述工作面采用错层位外错式巷道布置的方式，所述工作面的进风巷沿煤层顶板布置，所述工作面的回风巷沿煤层底板布置；在靠近所述进风巷之前，将所述工作面由倾斜向下的角度逐步抬升至所述进风巷的大体水平的角度，同时逐步降低工作面的开采厚度至所述进风巷的高度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作面在抬升时，平均每1.5-1.75米抬升2-3度，直至到达水平。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述煤层的厚度大于5米，所述煤层的采高不小于5米。
4.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，通过以下步骤得到防水煤柱的最小留设宽度: a、根据公式L=LfL2+!^ 式中，L2为煤柱弹性核区宽度，
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述弹性核区的宽度L2=0.5KM(3P/KP)1/2: 式中，K为安全系数;M为煤层厚度或采高；P为水头压力，MPa ；Kp为煤的抗拉强度，MPa0
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述弹性核区的宽度L2=P/Ts+10: 式中，P为水头压力，MPa ；TS为突水系数。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述弹性核区的宽度取L2=0.5KM(3P/Kp)1/2或l2=p/ts+10中的较大值。
【文档编号】E21C41/16GK103510956SQ201310390664
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】王志强, 乔建永, 赵景礼, 李刚 申请人:中国矿业大学(北京)