一种三软煤层采空区内回采巷道布置方法与流程

本发明涉及一种回采巷道布置方法，属于矿山井下巷道布置与围岩控制领域，尤其涉及到矿山井下三软煤层采空区内回采巷道布置方法。

背景技术：

随着优越煤层开采的逐步枯竭与煤炭资源的减少，三软煤层（顶板、煤层与底板强度较低）开采引起人们重视，而三软煤层开采回采巷道围岩大变形、支护成本高与煤柱尺寸大等问题则成为制约三软煤层开采的技术难题。对于三软煤层开采来说，目前较多采用的是回采巷道布置在实体煤层中，且煤柱尺寸留设较大，虽然巷道围岩相对稳定，但造成了煤炭资源的极大浪费。而随着支护技术的进步，一些矿井采用了沿空留巷与沿空掘巷的布置方式，但仍然不能有效避开围岩应力集中区，造成巷道围岩非均匀大变形，难以形成有效的支护结构。不管是区段煤柱留设回采巷道布置，还是窄煤柱留设回采巷道布置，都减缓了回采巷道的掘进速度，增加了巷道支护成本，浪费了的煤炭资源，严重制约了矿井安全与高效生产。因此，寻求新的三软煤层回采巷道布置方法显得尤为重要。

本发明依据采空区内应力降低的巷道围岩稳定思想，将三软煤层回采巷道布置在上工作面采空内，利用本煤层上工作面停采线内的上工作面未垮落运输平巷，沿本煤层上工作面未垮落运输平巷停采线封闭端向采空区方向倾斜布置本煤层工作面回风平巷，之后将工作面回风平巷按与上工作面垮落运输平巷呈平行的方式布置，工作面回风平巷与上工作面垮落运输平巷之间留有一定距离，工作面开切眼分别位于上工作面垮落掘进开切眼、上工作面垮落运输平巷与实体煤层中，工作面运输平巷布置在实体煤层中。该采空区内回采巷道布置方法，实现了回采巷道周边围岩低应力均匀分布与无煤柱安全开采，促进了巷道围岩稳定，提高了煤炭采出率。

技术实现要素：

本发明基于三软煤层回采巷道围岩变形量大与煤炭资源开采有限的技术难题，提出一种三软煤层采空区内回采巷道布置方法，旨在解决三软煤层回采巷道布置与煤柱留设问题，通过将工作面回风平巷布置在本煤层上工作面采空区内，工作面开切眼布置在本煤层上工作面采空区与实体煤层中，工作面运输平巷布置在本煤层中，以达到回采巷道围岩稳定与无煤柱开采的目的。

为解决上述问题，本发明一种三软煤层采空区内回采巷道布置方法，其采取的技术方案是：设计三软煤层回采巷道断面形状与尺寸，将本煤层上工作面停采线内的上工作面未垮落运输平巷作为工作面回风平巷的一部分，沿本煤层上工作面未垮落运输平巷停采线封闭端向采空区方向倾斜布置本煤层斜进回风平巷，沿斜进回风平巷里端布置与上工作面垮落运输平巷平行的平进回风平巷到上工作面垮落掘进开切眼，平进回风平巷与上工作面垮落运输平巷间距大于上工作面垮落运输平巷宽度；在平进回风平巷里端部沿上工作面垮落掘进开切眼布置与平进回风平巷垂直的工作面开切眼，工作面开切眼分别穿越上工作面垮落掘进开切眼、上工作面垮落运输平巷而进入实体煤层中；在实体煤层中布置与平进回风平巷平行的运输平巷，运输平巷一端与实体煤层中开切眼端部相通，另一端与准备巷道相通。

该方法主要包括以下步骤：

步骤一，设计三软煤层回采巷道上工作面采空区内的回风平巷断面为直墙拱形，开切眼与运输平巷断面为矩形，并按功能与使用要求确定断面尺寸；

步骤二，将本煤层上工作面停采线内的上工作面未垮落运输平巷作为工作面回风平巷的一部分，沿本煤层上工作面未垮落运输平巷停采线封闭端向上工作面采空区方向倾斜布置本煤层斜进回风平巷；

步骤三，沿斜进回风平巷里端布置与上工作面垮落运输平巷平行的平进回风平巷至上工作面垮落掘进开切眼，平进回风平巷与上工作面垮落运输平巷间距大于上工作面垮落运输平巷宽度；

步骤四，在平进回风平巷里端部沿上工作面垮落掘进开切眼布置与平进回风平巷垂直的工作面开切眼，工作面开切眼分别穿越上工作面垮落掘进开切眼、上工作面垮落运输平巷而进入实体煤层中，在实体煤层中布置煤体开切眼；

步骤五，在实体煤层中布置与平进回风平巷平行的运输平巷，运输平巷一端与煤体开切眼端部相通，另一端与准备巷道相通，完成三软煤层回采巷道布置。

进一步，在步骤一中，回风平巷包括上工作面未垮落运输平巷、斜进回风平巷与平进回风平巷。

进一步，在步骤二中，斜进回风平巷与上工作面垮落运输平巷夹角为15°。

进一步，在步骤三中，斜进回风平巷与平进回风平巷相通。

进一步，在步骤四中，煤体开切眼在上工作面垮落开切眼与上工作面垮落掘进开切眼延伸方向上。

进一步，在步骤五中，运输平巷宽度与上工作面垮落运输平巷宽度相等。

本发明的优点和有益效果是：本发明依据采空区内应力降低的巷道围岩稳定思想，将三软煤层回采巷道的回风平巷布置在本煤层上个工作面采空区内，工作面开切眼穿越上工作面垮落掘进开切眼、上工作面垮落运输平巷而进入实体煤层中，运输平巷布置在本煤层实体煤中，实现了回采巷道周边围岩低应力均匀分布与无煤柱安全开采，促进了巷道围岩稳定，提高了煤炭采出率。

附图说明

图1是实现本发明一种三软煤层采空区内回采巷道布置方法平面图。

图2是图1的A处放大剖面图。

图3是图1的B处放大剖面图。

图中：1为上工作面垮落回风平巷；2为上工作面垮落开切眼；3为采空区；4为上工作面垮落掘进开切眼；5为平进回风平巷；6为上工作面垮落运输平巷；7为煤体开切眼；8为运输平巷；9为煤层；10为停采线；11为斜进回风平巷；12为准备巷道；13为上工作面未垮落运输平巷。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和实例对本发明作进一步详细描述。

本发明提供了一种三软煤层采空区内回采巷道布置方法。

如图1～3所示，本发明的具体实施方式包括如下步骤：

步骤一，设计三软煤层回采巷道上工作面采空区3内的回风平巷断面为直墙拱形，开切眼与运输平巷8断面为矩形，并按功能与使用要求确定断面尺寸；

步骤二，将本煤层上工作面停采线10内的上工作面未垮落运输平巷13作为工作面回风平巷的一部分，沿本煤层上工作面未垮落运输平巷13停采线10封闭端向上工作面采空区3方向倾斜布置本煤层斜进回风平巷11；

步骤三，沿斜进回风平巷11里端布置与上工作面垮落运输平巷6平行的平进回风平巷5至上工作面垮落掘进开切眼4，平进回风平巷5与上工作面垮落运输平巷6间距大于上工作面垮落运输平巷6宽度；

步骤四，在平进回风平巷5里端部沿上工作面垮落掘进开切眼4布置与平进回风平巷5垂直的工作面开切眼，工作面开切眼分别穿越上工作面垮落掘进开切眼4、上工作面垮落运输平巷6而进入实体煤层9中，在实体煤层9中布置煤体开切眼7；

步骤五，在实体煤层9中布置与平进回风平巷5平行的运输平巷8，运输平巷8一端与煤体开切眼7端部相通，另一端与准备巷道12相通，完成三软煤层回采巷道布置。

进一步，在步骤一中，回风平巷包括上工作面未垮落运输平巷13、斜进回风平巷11与平进回风平巷5。

进一步，在步骤二中，斜进回风平巷11与上工作面垮落运输平巷6夹角为15°，上工作面垮落运输平巷6与上工作面垮落回风平巷1平行。

进一步，在步骤三中，斜进回风平巷11与平进回风平巷5相通。

进一步，在步骤四中，煤体开切眼7在上工作面垮落开切眼2上工作面垮落掘进开切眼4延伸方向上。

进一步，在步骤五中，运输平巷8宽度与上工作面垮落运输平巷6宽度相等。

本发明不仅仅局限于本实施方式的描述，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应含在本发明的保护范围之内。