一种沿空留巷的施工方法与流程

本发明涉及煤矿施工技术领域，尤其涉及一种沿空留巷的施工方法。

背景技术：

沿空留巷技术自20世纪50年代在我国开始使用以来，一直是我国煤炭开采的重要技术发展方向。

沿空留巷技术能够较好地实现无煤柱护巷，它是煤矿开采技术的一项重大改革，此项技术不仅是合理开发煤炭资源、提高煤炭资源采出率、延长矿井服务年限、减少巷道掘进量、缓解采掘接替矛盾、取消孤岛工作面及缩短搬家时间、防止发火、有利于矿井安全生产和改善矿井技术的一项重大的护巷技术，而且它也是矿山进行采煤方法改革、实现前进式和往复式开采、实现Y型通风方式、治理工作面瓦斯超限难题的最有效途径，其技术优势和经济效益显。

沿空留巷是指工作面回采后，沿采空区边缘维护原回采巷道，不设置护巷煤柱。采用一定手段，将上一区段工作面上顺槽维护保留，作为下一段工作面回采的下顺槽。

目前沿空留巷技术采用的技术手段主要是巷内和巷旁支护，且研究主要集中在巷旁支护，巷旁支护以构建传统开采类似煤柱的充填体为主，并采用矸石、混凝土、高水材料等材料构建充填体墙，其目的在于控制巷道顶板的下沉，施工工艺主要是采用专用充填系统进行充填，施工工艺复杂，施工成本高，劳动强度大。

传统留巷方式仅仅是在巷旁构筑充填体墙，并未对留巷巷道顶板进行特殊处理，这就造成充填体要承受上覆岩层长悬臂梁的部分荷载，而充填体墙因本身抗压强度的不同，必然会出现墙体裂缝甚至出现大变形，这就造成采空区的漏风，尤其是浅埋煤层，采空区的漏风容易造成采空区遗煤自然的问题，给矿井的安全生产带来隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，本发明提供的沿空留巷的施工方法，施工方便、无需专门建筑充填墙体、仅靠采空区落石自身的作用形成巷道，可以显著提高工作面回采效率、简化施工工艺、降低劳动强度。

本发明技术方案提供的一种沿空留巷的施工方法，包括如下步骤：S001：在开采区的至少一侧布置开采巷道；S002：在所述开采巷道内布置有能够行走的端头支架，在所述开采区的采煤工作面上布置有工作面支架；S003：预先在所述端头支架上布置柔性防护网，将所述柔性防护网的一端紧固在所述开采巷道的巷道顶板上，将所述柔性防护网的另一端搭接在所述工作面支架的顶部上；S004：采煤工作面在所述开采区内回开采，在所述开采区内形成有采空区；从所述采空区落下的落石被所述柔性防护网挡住，并在所述巷道底板与所述巷道顶板之间形成了隔离墙，从而在所述开采巷道中远离所述开采区的一侧形成沿空留巷。

进一步地，还包括如下步骤：对所述隔离墙喷浆密封，以隔绝采空区内的气体。

进一步地，还包括如下步骤：随着所述采煤工作面的回采，对形成的所述隔离墙进行加强支护。

进一步地，加强支护的步骤包括：在所述采煤工作面回采后，并在所述端头支架行走之前，及时在所述沿空留巷内布置多块钢筋网、多条单体液压支柱和多条工字钢，以对所述隔离墙进行加强支护。

进一步地，还包括如下步骤：在所述沿空留巷内的矿压稳定后，依次拆除所述单体液压支柱和所述工字钢。

进一步地，多条所述单体液压支柱和多条所述工字钢相互间隔设置。

进一步地，对所述隔离墙喷射混凝土密封，并进行整形。

进一步地，在所述端头支架上布置双层所述柔性防护网。

进一步地，所述柔性防护网为菱形铁丝网。

进一步地，将所述开采区依次分为多个分段开采区，相应地，将所述开采巷道依次分为多个分段巷道；当所述采煤工作面在其中一段所述分段开采区内回采时，所述端头支架固定在对应的其中一段所述分段巷道内支撑所述分段巷道的顶板；当所述采煤工作面进入下一段所述分段开采区内进行回采时，所述端头支架相应地行走至对应的下一段所述分段巷道内，并支撑所述分段巷道的顶板。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

无需专门建筑充填墙体、仅靠采空区的落石自身的作用形成隔离墙，最终在开采巷道内形成沿空留巷，可以显著提高工作面回采效率、简化施工工艺、降低劳动强度。

附图说明

图1为本发明提供的沿空留巷的施工方法的步骤示意图；

图2为开采区内的布置示意图；

图3为端头支架的布置示意图；

图4为钢筋网、单体液压支柱和工字钢的布置示意图。

附图标记对照表：

1-开采区； 2-开采巷道； 3-端头支架；

4-采煤工作面； 5-采空区； 6-隔离墙；

7-沿空留巷； 8-柔性防护网； 9-落石；

10-钢筋网； 11-单体液压支柱； 12-工字钢；

13-工作面支架。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-3所示，本发明一实施例提供的一种沿空留巷的施工方法，包括如下步骤：

S001：在开采区1的至少一侧布置开采巷道2。

S002：在开采巷道2内布置有能够行走的端头支架3，在开采区1的采煤工作面4上布置有工作面支架13。

S003：预先在端头支架3上布置柔性防护网8，将柔性防护网8的一端紧固在开采巷道2的巷道顶板上，将柔性防护网8的另一端搭接在工作面支架13的顶部上。

S004：采煤工作面4在开采区1内回开采，在开采区1内形成有采空区5。

从采空区5落下的落石9被柔性防护网8挡住，并在开采巷道2的巷道底板与巷道顶板之间形成了隔离墙6，从而在开采巷道2中远离开采区1的一侧形成沿空留巷7。

开采巷道2为采煤时所使用的巷道，可以包括开采顺槽和运输顺槽等。

端头支架3为行走式液压支架，其可以根据需要随着采煤工作面4的回采推进而在开采巷道2中行走至指定位置，进行支撑。

通过在端头支架3上预先设置柔性防护网8，将柔性防护网8的上端固定在开采巷道2的顶板上，将其底端搭接在工作面支架13的顶部上，从而在采煤工作面4回开采时，从采空区5落下的落石9将柔性防护网8的底端压住，具体为落石9将柔性防护网8的底端压紧或固定在开采巷道2之外，同时从采空区5落下的落石9能够被柔性防护网8挡住，将落石9阻挡在开采巷道2之外，并在巷道底板与巷道顶板之间形成了由落石9自动形成的隔离墙6，而在开采巷道2中远离开采区1的一侧形成沿空留巷7。

沿空留巷7介于隔离墙6与开采巷道的巷道壁之间。

柔性防护网8的底端搭接在工作面支架13上的长度，根据采空区5的落石9或矸石压底长度决定，搭接长度需要满足落石9或矸石触底且能够满足开采巷道2留巷使用，其中以柔性防护网8不存在网兜即为最佳搭接长度。

落石9一般为采空区5内的矸石。

本发明提供的沿空留巷的施工方法，无需专门建筑充填墙体、仅靠采空区的落石自身的作用形成隔离墙，最终在开采巷道内形成沿空留巷，可以显著提高工作面回采效率、简化施工工艺、降低劳动强度。

较佳地，还包括如下步骤：

对隔离墙6喷浆密封，以隔绝采空区5内的气体，避免采空区5漏风，造成遗煤自然，提高了施工的安全性能。

较佳地，还包括如下步骤：随着采煤工作面4的回采，对形成的隔离墙6进行加强支护，提高支护强度，使落石9固定形成坚固的隔离墙。

较佳地，如图4所示，加强支护的步骤包括：在采煤工作面4回采后，并在端头支架3行走之前，及时在沿空留巷7内布置多块钢筋网10、多条单体液压支柱11和多条工字钢12，以对隔离墙6进行加强支护。

单体液压支柱11和工字钢12优选地布置在混凝土的切缝处。

较佳地，还包括如下步骤：在沿空留巷7内的矿压稳定后，依次拆除单体液压支柱11和工字钢12，此时隔离墙6已经稳定，拆除单体液压支柱11和工字钢12后也扩大了沿空留巷7的空间。

较佳地，如图4所示，多条单体液压支柱11和多条工字钢12相互间隔设置，以提高支护效果。

在从隔离墙6至沿空留巷7的方向上，钢筋网10布置在柔性防护网8的背侧，也就是靠近沿空留巷7的一侧，两者可以通过连接扣件连接扎在一起，提高支护强度；单体液压支柱11和工字钢12相互间隔地布置在钢筋网10的背侧。

钢筋网10的尺寸为800mm×2300mm，网格大小为50mm×50mm。

单体液压支柱11和工字钢12的间距为300mm。

较佳地，对隔离墙6喷射混凝土密封，并进行整形，一方面提高了隔离墙6的强度，另一方面对隔离墙6进行了密封处理，避免采空区5漏气。

较佳地，在端头支架3上布置双层柔性防护网8，提高对落石9的初步支撑效果。

较佳地，柔性防护网8为菱形铁丝网，便于取材和施工。

较佳地，将开采区1依次分为多个分段开采区，相应地，将开采巷道2依次分为多个分段巷道；当采煤工作面4在其中一段分段开采区内回采时，端头支架3固定在对应的其中一段分段巷道内支撑分段巷道的顶板；当采煤工作面4进入下一段分段开采区内进行回采时，端头支架3相应地行走至对应的下一段分段巷道内，并支撑分段巷道的顶板。

综上所述，本发明提供的沿空留巷的施工方法，可以不用构建充填墙体，仅靠采空区内的矸石自身的作用形成隔离墙，可以显著提高工作面回采效率、简化施工工艺、降低劳动强度，显著地提高经济效益。

根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。