专利名称：边界上(下)山沿空成巷z型采煤法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种边界上(下)山沿空成巷Z型采煤法。
目前，国内各采煤矿区普遍使用的采煤方法为后退式采煤法，这种采煤方法是将采区上(下)上布置在采区中央，生产时先掘出工作面的两条副巷，然后开切眼，布置生产，采用这种采煤方法，上下工作面之间一般都留有煤柱，因此这种采煤方法采准巷道掘进工程量、维护量大，生产工作面搬家次数多，采掘紧张，生产被动，生产成本高，煤炭资源损失较大。为了解决上述问题，我们设计研究使用了边界上(下)山沿空成巷Z型采煤法。通过中国科学技术信息研究所国际联机检索和国内联机检索及手工检索，查找了国内外22个数据库及检索工具书，从其存贮的3000多万篇国内外文献及专利中，查出了国内相关文献4篇(1)、“Z”形采煤综采工作面沿空留巷-东北煤炭技术89(5)11-14;(2)、“Z”型采煤综采工作面沿空留巷-双煤科技89(2)27-29;(3)、Z TYPE ADVANCED MINING IN A FULLY MECHANIZED COAL FACE--COAL SCIENCE AND TECHNOLOGY(PEKING)N7 1986 P2-6;(4)、回采工作面上、下顺槽沿空时的工艺及其矿压显现差异--潞煤技术 88(2)1-7。这些文献分别论述了属后退式跨采范围的Z型采煤法的无煤柱开采效益，Z型采煤沿空留巷等，这些方法与国内普遍采用的后退式方法相比有一定的资源效益和经济效益，但仍存在着支护困难、巷道维护和掘进工程量仍然较大的缺点，因而难以实现，难以扭转煤炭生产的被动局面，与本发明的采矿方法有明显区别。另外查出国外相关文献一篇MINE OF THEFUTURE EZAMPLES OF MININE ENGINEERING FOR GREAT DEPTHS INOPERATIONAL COLLIERS (DE 89770120)该文为西德鲁尔矿区所著，主要论述了大采深条件下采煤方法将怎么发展，其中提到工作面Z型布置及回采巷道与工作面平行布置，但未涉及采区主要巷道上、下山的改革布置，与本发明有区别，并且存在与国内同样的问题。
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的问题而提出的一种边界上(下)山沿空成巷Z型采煤法，使用该采煤法，上、下工作面之间不留煤柱，大大减少了煤炭资源的损失率，降低了采准巷道的工程掘进量和维护量，提高了煤炭资源的回收率。
本发明的目的是通过以下方法来实现的本发明的边界上(下)山沿空成巷Z型采煤法包括以下特征a、边界上(下)山特征，将采区上(下)山布置在采区边界;
b、沿空成巷特征，即每个采区只掘一条副巷，其余的副巷都是沿工作面做成的，沿空做成的巷道即为本工作面服务，也为相邻工作面服务。
c、工作面呈Z形布置特征，回采过程中，已有的副巷随着工作面推进而报废，另一条副巷则沿空做成，工作面生产系统始终呈Z型布置。
在本发明中，可在一个采区边界两侧各开设布置一条上(下)山;也可在采区边界一侧开设布置一条上(下)山，在采区边界另一侧开设布置两条或两条以上上(下)山;还可在一个采区边界两侧各开设布置两条或两条以上上(下)山。
本发明与目前矿区一般采用的后退式回采相比有以下积极效果A、采区回采率可提高10%-15%，同时采区的产出和产值亦提高10%-15%，因而可大幅度提高效益，延长采区和矿井服务年限。B、采区内只掘一条回采巷道，其余全部沿空成巷，因而采区回采巷道掘进率可降低80%以上，从而大大降低巷道掘进工程量，降低生产成本。C、切眼数目可降低50%，因此其工程量和维护量及工作面搬家次数相应降低50%，并且，搬家距离近，费用低，时间短。D、采用边界上(下)山单一布置时，上(下)山数目可降低40%以上。E、由于大大降低了掘进工程量，将彻底消除了采掘紧张关系，扭转煤炭生产的被动局面。本发明也与文献上所披露的沿空留巷Z形采煤法有以下明显的区别和优势(1)、沿空留巷Z形采煤法没有系统论述采区主要巷道-采区上、下山的布置改造，即不设置边界上、下山。因此，沿空留巷Z形采煤法不省采区上、下山工程量，而本采煤法可节省40%以上的采区上、下山工程量;另外，沿空留巷Z形采煤法由于不专设边界上、下山，只有当两个采区之间有相应的连续的煤量没有开采时才能应用，而这种情况却很少，因为当采区开拓准备出来后，很快就要进行开采，很难出现两个采区之间有连续煤量没有开采的情况，所以这种方法应用的机会很少，只能偶然使用，而本采煤法设计有专门的边界上、下山，所以整个采区都可以使用。(2)、沿空留巷要先将工作面的两条副巷全部掘出，然后开切眼布置工作面，工作面回采时一条副巷随采随报废，另一条则沿空留下，为相邻工作面服务，因此与本发明的先只掘出一条副巷，另一条副巷沿空形成的沿空成巷方法完全不同，如果整个采区都使用沿空留巷，回采巷道掘进率只减少30%左右，而整个采区若使用沿空成巷，则一个采区只需掘一条回采巷道，回采巷道掘进率可降低80%以上。(3)、沿空留巷由于是先掘巷道，回采后再留下，因此回采巷道受压、变形时间长，维护相当困难，维护费用高昂，因此限制了其使用范围，而沿空成巷与之相比，巷道变形、受压时间短，巷道形成前，已消化了大量变形，其支护比沿空留巷容易得多。支护成本要低得多。而支护是否困难，是否能够顺利实现，支护费用是否昂贵，是一种采煤方法能否实现的关键，因此，本发明比沿空留巷有着更为广阔的应用前景和更好的经济效益。
附图的图面说明如下
图1为边界上山布置示意图。
图2为边界下山布置示意图。
图3为上行式边界上山沿空成巷Z型采煤法示意图。
图4为下行式边界上山沿空成巷Z型采煤法示意图。
图5为上行式边界下山沿空成巷Z型采煤法示意图。
图6为下行式边界下山沿空成巷Z型采煤法示意图。
图中标号、标志说明如下1为运输大巷;2为回风大巷;3为边界轨道上山;4为边界运输上山;3′为边界轨道下山;4′为边界运输下山;5为第一区段下副巷;6为开切眼;7为沿空成巷(即第一区段上副巷，第二区段下副巷);5′为第一区段上副巷;7′为沿空成巷(即第一区段下副巷，第二区段上副巷)。
—-—煤柱线; 采空区(未完全踏实); 采空区(完全踏实)。
本发明以下结合(附图)实施例作详细的描述实施例1(1)、边界上山。将采区上山布置在采区边界，如图1所示。根据矿井不同的条件，边界上山可以采用如下几种组合方式a>对于新开拓的采区，在采区边界左右各布置一条上山，这样除第一个采区外，其余采区只摊一条上山，相邻采区共用一条上山，这是该采煤方法上山布置的最基本形式。
b>单一双(多)边界上山。结合现有采区生产情况，将采区一侧边界布置一条上山，另一侧边界则有两条或多条上山，相邻采区共用一条或两条(多条)上山。
c>双或多条上山，即根据需要在采区边界左右各布置双或多条上山，相邻采区共用双或多条上山。
(2)、根据矿井不同的地质条件，采区内工作面的开采顺序可采用上行式或下行式两种。
a>上行式，如图3所示，即从最下一个工作面开始采起。在上山布置好后，先掘最下一个工作面的下副巷，将边界上山连通，(该下副巷可以一次掘出，连通边界上山，也可分段掘出，使该副巷始终超前工作面30～50米，该巷道用联络巷与运输大巷联通。)同时掘一段上副巷，约40米长左右，然后开切眼，将上、下副巷贯通布置工作面，如图3.1所示，然后工作面向运输边界上山方向推进，形成Z形，如图3.2所示，下副巷随工作面推进逐渐报废，上副巷随工作面推进而逐渐沿空形成，该巷道除为本工作面服务外，还要为相邻工作面服务，如图3.3所示，相邻工作面的生产系统与第一工作面的类似，这即是上行式边界上山沿空成巷Z形采煤法。
b>下行式，如图4所示，即从最上一个工作面开始采起。在上山布置好后，先掘最上一个工作面的上副巷，将边界上山连通，(该上副巷可以一次掘出，连通边界上山，也可分段掘出，使该副巷始终超前工作面30～50米，该巷道用联络巷与回风大巷联通。)同时掘一段下副巷，约40米长左右，然后开切眼，将上、下副巷贯通布置工作面，如图4.1所示，然后工作面向轨道边界上山方向推进，形成Z形，如图4.2所示，上副巷随工作面推进逐渐报废，下副巷随工作面推进而逐渐沿空形成，该巷道除为本工作面服务外，还要为相邻工作面服务，如图4.3所示，相邻工作面的生产系统与第一工作面的类似，这即是下行式边界上山沿空成巷Z形采煤法。
实施例2(1)、边界下山。将采区下山布置在采区边界，如图2所示。根据矿井不同的条件，边界下山可以采用如下几种组合方式a>对于新开拓的采区，在采区边界左右各布置一条下山，这样除第一个采区外，其余采区只摊一条下山，相邻采区共用一条下山，这是该采煤方法下山布置的最基本形式。
b>单一双(多)边界下山。结合现有采区生产情况，将采区一侧边界布置一条下山，另一侧边界则有两条或多条下山，相邻采区共用一条或两条(多条)下山。
c>双或多条下山，即根据需要在采区边界左右各布置双或多条下山，相邻采区共用双或多条下山。
(2)、根据矿井不同的地质条件，采区内工作面的开采顺序可采用上行式或下行式两种。
a>上行式，如图5所示，即从最下一个工作面开始采起。在下山布置好后，先掘最下一个工作面的下副巷，将边界下山连通，同时掘一段上副巷，约40米长左右，然后开切眼，将上、下副巷贯通布置工作面，如图5.1所示，然后工作面向运输边界下山方向推进，形成Z形，如图5.2所示，下副巷随工作面推进逐渐报废，下副巷随工作面推进而逐渐沿空形成，该巷道除为本工作面服务外，还要为相邻工作面服务，如图5.3所示，相邻工作面的生产系统与第一工作面的类似，这即是上行式边界下山沿空成巷Z形采煤法。
b>下行式，如图6所示，即从最上一个工作面开始采起。在下山布置好后，先掘最上一个工作面的上副巷，将边界下山连通，同时掘一段下副巷，约40米长左右，然后开切眼，将上、下副巷贯通布置工作面，如图6.1所示，然后工作面向轨道边界下山方向推进，形成Z形，如图6.2所示，上副巷随工作面推进逐渐报废，下副巷随工作面推进而逐渐沿空形成，该巷道除为本工作面服务外，还要为相邻工作面服务，如图6.3所示，相邻工作面的生产系统与第一工作面的类似，这即是下行式边界下山沿空成巷Z形采煤法。
权利要求
1.一种边界上(下)山沿空成巷Z型采煤法，它包括以下特征a、边界上(下)山特征，将采区上(下)山布置在采区边界；b、沿空成巷特征，即每个采区只掘一条副巷，其余的副巷都是沿工作面做成的，沿空做成的巷道即为本工作面服务，也为相邻工作面服务。c、工作面呈Z形布置特征，回采过程中，已有的副巷随着工作面推进而报废，另一条副巷则沿空做成，工作面生产系统始终呈Z型布置。
2.根据权利要求1所述的边界上(下)山沿空成巷Z型采煤法，其特征在于在一个采区边界两侧各开设布置一条上(下)山。
3.根据权利要求2所述的边界上(下)山沿空成巷Z型采煤法，其特征在于在采区边界一侧开设布置一条上(下)山，在采区边界另一侧设布置两条或两条以上上(下)山。
4.根据权利要求1所述的边界上(下)山沿空成巷Z型采煤法，其特征在于在一个采区边界两侧各开设布置两条或两条以上上(下)山。
全文摘要
一种边界上(下)山沿空成巷Z形采煤法，它包括以下特征(1)、边界上(下)山；(2)、工作面生产系统呈Z形布置；(3)、沿空成巷，即每个采区使用边界上(下)山只掘一条副巷，其余的副巷都是沿工作面做成的，即沿空成巷，沿空所成的巷道既为本工作面服务，也为相邻工作面服务。使用本采煤法的优点是上、下工作面间不留煤柱，减少煤炭资源的损失率，并且降低了采准巷道的工程掘进量和维护量，从根本上缓解了煤矿生产采掘接替紧张的被动局面。
文档编号E21C41/16GK1102455SQ9410764
公开日1995年5月10日 申请日期1994年7月4日 优先权日1994年7月4日
发明者姚国平, 孟令富, 刘付亮 申请人:河南省地质矿产厅, 河南省新峰矿务局六矿