一种突出煤层群的采区布置方法

本申请涉及矿井采区布置，具体涉及一种突出煤层群的采区布置方法。

背景技术：

1、突出煤层群在我国煤炭资源中分布广、储量大、开采强度高。开采突出煤层群时，一般情况下选择先回采上部煤层继而回采下部煤层的下行式开采。在特殊情况下根据煤层群瓦斯参数和开采技术条件选择中部或者下部煤层作为保护层开采，此时就必须采用先采中部或者下部煤层的上行开采，减轻或消除上煤层的煤与瓦斯突出危险性。当保护层为劣质、薄及不稳定煤层时，为保证开采效益，可以采用上行开釆与下行开采相结合的方式对煤层进行回釆。

2、在开采有煤与瓦斯突出危险性煤层群时，现有技术条件主要存在以下问题：

3、(1)煤柱周围应力集中，巷道围岩变形大。采用传统采煤方法“121”工法，即一个采煤工作面掘进两条巷道保留一个煤柱，本煤层及相邻煤层煤柱周围应力集中，导致回采巷道到围岩大变形，存在安全隐患，影响正常生产。

4、(2)“采”和“抽”不能统筹进行。保护层首采工作面布置完成后需在两条顺槽内布置瓦斯抽采系统对上部煤层或者下部煤层进行瓦斯抽采，待上部煤层或者下部煤层瓦斯抽采达标后首采工作面方可进行回采，“采”和“抽”不能统筹系统进行，导致矿井接替紧张，生产效率低。

5、(3)瓦斯抽采时间短，易造成瓦斯超限。保护层首采面回采时，采空区未留巷，布置在两条顺槽瓦斯抽采系统必须撤除，不能对上部煤层或者下部煤层继续抽放，上部煤层或者下部煤层回采速度快时可能瓦斯超限，给煤矿生产带来安全隐患。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案。

2、本申请提供了一种一种突出煤层群的采区布置方法，其包括以下步骤：

3、在突出煤层群的多个煤层中确定保护层，与保护层相邻且位于保护层上方的煤层为上相邻煤层，与保护层相邻且位于保护层下方的煤层为下相邻煤层；

4、在保护层中布置突出煤层群的首采工作面，利用切顶卸压留巷工艺，在首采工作面的两顺槽和工作面切眼均施工切顶留巷。

5、首采工作面回采结束后，布置上相邻煤层的回采工作面和下相邻煤层的回采工作面，定义上相邻煤层的回采工作面为第一回采工作面，定义下相邻煤层的回采工作面为第二回采工作面，利用切顶卸压留巷工艺，在所述第一回采工作面的两顺槽和所述第二回采工作面的两顺槽均实施切顶留巷；

6、布置上联络巷和下联络巷，所述第一回采工作面的两顺槽通过上联络巷与所述首采工作面的两顺槽连通，下所述第二回采工作面的两顺槽通过下联络巷与所述首采工作面的两顺槽连通。

7、进一步地，所述上联络巷包括第一上联络巷和第二上联络巷，所述第一回采工作面的轨道顺槽通过所述第一上联络巷与所述首采工作面的轨道顺槽连通，所述第一回采工作面的运输顺槽通过所述第二上联络巷与所述首采工作面的运输顺槽连通。

8、进一步地，所述下联络巷包括第一下联络巷和第二下联络巷，所述第二回采工作面的轨道顺槽通过所述第一下联络巷与所述首采工作面的轨道顺槽连通，所述第二回采工作面的运输顺槽通过所述第二下联络巷与所述首采工作面的运输顺槽连通。

9、进一步地，布置所述第一回采工作面和所述第二回采工作面的施工同时进行；或

10、先布置所述第一回采工作面，再布置所述第二回采工作面；或

11、先布置所述第二回采工作面，再布置所述第一回采工作面。

12、进一步地，随着所述首采工作面的回采，所述首采工作面的轨道顺槽形成第一留巷，所述首采工作面的运输顺槽形成第二留巷，所述首采工作面的切眼形成第三留巷。

13、进一步地，随着所述第一回采工作面的回采，所述第一回采工作面的轨道顺槽形成第四留巷，所述第一回采工作面的运输顺槽形成第五留巷。

14、进一步地，待所述第一回采工作面回采完成后，所述第四留巷和所述第五留巷保留下来，与上方的煤层的工作面顺槽通过联络巷继续连通，并采用相同方法依次完成所述突出煤层群位于保护层上方所有煤层的工作面布置。

15、进一步地，随着所述第二回采工作面的回采，所述第二回采工作面的轨道顺槽形成第六留巷，所述第二回采工作面的运输顺槽形成第七留巷。

16、进一步地，待所述第二回采工作面回采完成后，所述第六留巷和所述第七留巷保留下来，与下方的煤层的工作面顺槽通过联络巷继续连通，并采用相同方法依次完成所述突出煤层群位于保护层下方所有煤层的工作面布置。

17、进一步地，在任意煤层完成第一个回采工作面的回采后，以该回采工作面为中心向两侧继续布置回采工作面。

18、本申请实施例提供的上述技术方案设计了一种突出煤层群开采的采区布置方法，首先在突出煤层群的多个煤层中确定保护层，保护层的首采工作面可以利用顺层长钻孔预抽条带瓦斯进行消突，利用切顶卸压无煤柱自成巷工艺进行切眼及两条顺槽留巷，形成完善通风系统。然后相邻煤层通过联络巷与顺槽留巷进行连接，循环此布置方法完成对整个采区的布置。其相比于现有技术具有如下技术效果：

19、(1)首采工作面不留煤柱，减少应力集中。首采工作面采用切顶卸压无煤柱自成巷工艺，一是把切眼和两个顺槽三条巷道留下，形成完善的通风系统；二是两个顺槽留巷作为本煤层相邻工作面的顺槽使用，不留煤柱，取消本煤层及相邻煤层煤柱周围应力集中，减少回采巷道到围岩变形，保证矿井安全高效生产。

20、(2)可以实现“采”与“抽”统筹进行。利用切顶卸压无煤柱自成巷工艺实现切眼及顺槽留巷后，可利用留下来的巷道对上部煤层或者下部煤层瓦斯进行抽放，实现上部煤层或者下部煤层瓦斯抽采与首采工作面回采同时进行，上部和下部煤层“采”和“抽”可统筹系统进行，实现上、下协同开采，解决采掘接替紧张的问题。

21、(3)延长回采工作面瓦斯抽采时间。通过切顶卸压无煤柱自成巷工艺实现切眼及顺槽留巷后，布置在两条顺槽的瓦斯抽采系统不须撤除，可利用留下来的巷道对上部煤层或者下部煤层继续抽放，避免上部煤层或者下部煤层回采速度快时瓦斯易超限，实现安全高效开采。

技术特征：

1.一种突出煤层群的采区布置方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的突出煤层群的采区布置方法，其特征在于，所述上联络巷包括第一上联络巷和第二上联络巷，所述第一回采工作面的轨道顺槽通过所述第一上联络巷与所述首采工作面的轨道顺槽连通，所述第一回采工作面的运输顺槽通过所述第二上联络巷与所述首采工作面的运输顺槽连通。

3.根据权利要求1所述的突出煤层群的采区布置方法，其特征在于，所述下联络巷包括第一下联络巷和第二下联络巷，所述第二回采工作面的轨道顺槽通过所述第一下联络巷与所述首采工作面的轨道顺槽连通，所述第二回采工作面的运输顺槽通过所述第二下联络巷与所述首采工作面的运输顺槽连通。

4.根据权利要求1所述的突出煤层群的采区布置方法，其特征在于，布置所述第一回采工作面和所述第二回采工作面的施工同时进行。

5.根据权利要求1所述的突出煤层群的采区布置方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的突出煤层群的采区布置方法，其特征在于，随着所述第一回采工作面的回采，所述第一回采工作面的轨道顺槽形成第四留巷，所述第一回采工作面的运输顺槽形成第五留巷。

7.根据权利要求6所述的突出煤层群的采区布置方法，其特征在于，待所述第一回采工作面回采完成后，所述第四留巷和所述第五留巷保留下来，与上方的煤层的工作面顺槽通过联络巷继续连通，并采用相同方法依次完成所述突出煤层群位于保护层上方所有煤层的工作面布置。

8.根据权利要求1所述的突出煤层群的采区布置方法，其特征在于，随着所述第二回采工作面的回采，所述第二回采工作面的轨道顺槽形成第六留巷，所述第二回采工作面的运输顺槽形成第七留巷。

9.根据权利要求8所述的突出煤层群的采区布置方法，其特征在于，待所述第二回采工作面回采完成后，所述第六留巷和所述第七留巷保留下来，与下方的煤层的工作面顺槽通过联络巷继续连通，并采用相同方法依次完成所述突出煤层群位于保护层下方所有煤层的工作面布置。

10.根据权利要求1-9任一项所述的突出煤层群的采区布置方法，其特征在于，在任意煤层完成第一个回采工作面的回采后，以该回采工作面为中心向两侧继续布置回采工作面。

技术总结
本申请涉及矿井采区布置技术领域，具体涉及一种突出煤层群的采区布置方法。首先在突出煤层群的多个煤层中确定保护层，保护层的首采工作面可以利用顺层长钻孔预抽条带瓦斯进行消突，利用切顶卸压无煤柱自成巷工艺进行切眼及两条顺槽留巷，形成完善通风系统。然后相邻煤层通过联络巷与顺槽留巷进行连接，循环此布置方法完成对整个采区的布置。首采工作面不留煤柱，减少应力集中；可以实现“采”与“抽”统筹进行；还可以延长回采工作面瓦斯抽采时间。

技术研发人员：王炯,李文飞,游先中,杨艳群,刘鹏,田焕志,李绍泉,李桂明,陈功华,许得河,武瑞龙,马资敏,马磊,姜健,赵训
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14