型掘进机11掘进第一支巷6的上分层，掘进下来的煤炭用可弯曲胶带输送机12运输转载至顺槽巷道10，由煤炭胶带输送机13转入矿井运输系统；边掘进边进行支护；如图4所示，顶板采用高强锚杆20和锚索19支护，两帮采用木锚杆/玻璃钢锚杆21并且挂网22支护；
[0050]第3.3步、一单元第一支巷6上分层掘进完成后，转至第二支巷7的上分层继续进行掘进；
[0051]同时采用连采机14对第一支巷6下分层进行后退式卧底回采，回采下来的煤炭用可弯曲胶带输送机12运输转载至顺槽巷道10，由煤炭胶带输送机13转入矿井运输系统；
[0052]边回采边对两帮部进行支护，支护方式仍然采用木锚杆或/和玻璃钢锚杆并且挂网支护；
[0053]第3.4步、一单元第一支巷6下分层回采完成后，同时，第二支巷7的上分层完成掘进；此时，在转至第三支巷8的上分层进行掘进；
[0054]同时，对第二支巷7的下分层进行后退式卧底回采，边回采边对两帮部进行支护；
[0055]同时，对回采完成后的第一支巷6充填矸石和似膏体，从而支撑住采空的巷道顶板；
[0056]此时如图3所示，在一单元的三条支巷内同时进行掘进、回采、充填工作，实现平行作业；
[0057]第四步，正规循环作业
[0058]—单元第三支巷8的上分层掘进完成后，转至三单元第一支巷6掘进；
[0059]同时，一单元第二支巷7的下分层回采完成，转至第三支巷8的下分层回采；
[0060]同时，一单元第一支巷6充填完成，转至第二支巷7充填；
[0061]以此类推，按照第二步确定的开采顺序进行，至整个区段的生产单元回采、充填完毕；
[0062]第五步，待顶板压力稳定后，再采用连采机由里向外依次回采留设的煤柱9 ;在回收煤柱9过程中，根据井下矿压观测和地表移动观测的结果，确定是否对回收煤柱后形成的采空巷道进行充填，需要充填的按照上述3.4步.4步中矸石和似膏体充填方法进行。
[0063]上述3.4步中矸石和似膏体充填工艺是:
[0064](I)、在支巷的下开口构筑砖石封闭门18，将下开口封闭，并用钢管混凝土墩柱加强支护；
[0065](2)、将来自井下缓冲矸石仓的矸石转运至待充支巷的上开口处；
[0066](3)、从支巷的上开口进入支巷中，采用抛矸机15对支巷进行矸石充填；先由外向里采用前进式充填下分层，再由里向外采用后退式充填下分层；
[0067](4)、按照水:水泥:粉煤灰按1:1:4的比例配制似膏体，经搅拌机搅拌均匀后用充填泵17和3吋钢管向矸石缝隙充填，并使似膏体接触到顶板，保证充填体的初撑力；
[0068](5)、最后以构筑砖石封闭门的形式将支巷的上开口封闭。
[0069]下面是实施例的支护参数:
[0070]1、运输顺槽10和回风顺槽3采用锚网索支护，顶板布置5棵锚杆，锚杆间排距为I10mmX 1000mm，每隔5m打一对锚索；两帮各布置3排锚杆，锚杆间排距为100mmX 100mm ;锚杆采用直径18mm、长度2000mm的金属锚杆；锚索长度为1.2m，锚索选用II级粘结式1X7钢绞线，采用300X300X 12mm锚盘贴紧围岩支护。
[0071 ] 2、支巷顶板布置5棵锚杆，锚杆间排距为I10mmX 1000mm,锚索每隔5m打一对；两帮锚杆间排距为IlOOmmX 100mm配菱形网或钢筋网支护，锚杆间排距为IlOOmmX 100mm0
[0072]3、钢管混凝土墩柱由钢管中充填混凝土制作而成，钢管采用<i>299X6mm的普通无缝钢管，钢管长度依巷道高度确定。钢管底部焊接注浆口，上沿切出直径30mm的排气孔；为防止墩柱因承受压力过大插入底板，墩柱放置于规格为500mmX 500mmX 1mm的柱鞋上，柱鞋上焊接四块角钢，限制墩柱在托盘上的移动；在墩柱顶部与顶板之间垫楔形木块，起让压作用。
【主权项】
1.一种全负压连采连充分步置换“三下”采煤法，其特征在于，步骤如下: 第一步，布置工作面 首先在“三下”区段按照常规的采区布置方法，掘进出运输上山巷道和回风上山巷道，按照工作面SO-1OOm的长度确定出运输顺槽和回风顺槽的位置；在运输上山巷道中沿工作面走向掘进运输顺槽，在回风上山巷道中沿工作面走向掘进回风顺槽，在采区边部掘进切眼；形成该采煤区段的上行式全负压通风系统； 再将整个采煤区段划分多个生产单元，从采区边部开始由里向外依次为一单元、二单元.....，每个生产单元由3个支巷工作面组成，由里向外依次为第一支巷、第二支巷、第三支巷，支巷将运输顺槽和回风顺槽贯通；每条支巷宽度定为5m，两条支巷之间留设5m宽度煤柱； 第二步，确定开采顺序 开采顺序采用跳采方式，即先从一单元开始、按照一单元、三单元、五单元......依次类推，然后再从二单元开始，按照二单元、四单元、六单元.....、依次类推； 第三步，生产单元的开采 第3.1步、布置运输设备，在运输顺槽中布置煤炭胶带输送机，在回风顺槽布置矸石皮带机； 第3.2步、首先将每个支巷分成上、下两个分层；采用EBZ160型掘进机掘进第一支巷的上分层，掘进下来的煤炭用可弯曲胶带输送机运输转载至顺槽巷道，由煤炭胶带输送机转入矿井运输系统；边掘进边进行支护；顶板采用高强锚杆和锚索支护，两帮采用木锚杆或/和玻璃钢锚杆并且挂网支护； 第3.3步、一单元第一支巷上分层掘进完成后，转至第二支巷的上分层继续进行掘进；同时采用连采机对第一支巷下分层进行后退式卧底回采，回采下来的煤炭用可弯曲胶带输送机运输转载至顺槽巷道，由煤炭胶带输送机转入矿井运输系统； 边回采边对两帮部进行支护，支护方式仍然采用木锚杆/玻璃钢锚杆并且挂网支护；第3.4步、一单元第一支巷下分层回采完成后，同时，第二支巷的上分层完成掘进；此时，再转至第三支巷的上分层进行掘进； 同时，对第二支巷的下分层进行后退式卧底回采，边回采边对两帮部进行支护； 同时，对回采完成后的第一支巷6充填矸石和似膏体，从而支撑住采空的巷道顶板，此时，在一单元的三条支巷内同时进行掘进、回采、充填工作，实现平行作业； 所述的矸石和似膏体的具体充填方法为: (1)、在支巷的下开口构筑砖石封闭门，将下开口封闭，并用钢管混凝土墩柱加强支护； (2)、在回风顺槽布置矸石皮带机，将来自井下缓冲矸石仓的矸石转运至待充支巷的上开口处； (3)、从支巷的上开口进入支巷中，采用抛矸机对支巷进行矸石充填；先由外向里采用前进式充填下分层，再由里向外采用后退式充填下分层； (4)、按照水:水泥:粉煤灰按1:1:4的比例配制似膏体，经搅拌机搅拌均匀后用充填泵和3寸钢管向矸石缝隙充填，并使似膏体接触到顶板，保证充填体的初撑力； (5)、最后以构筑砖石封闭门的形式将支巷的上开口封闭； 第四步，正规循环作业 一单元第三支巷的上分层掘进完成后，转至三单元第一支巷掘进； 同时，一单元第二支巷的下分层回采完成，转至第三支巷的下分层回采； 同时，一单元第一支巷充填完成，转至第二支巷充填矸石和似膏体； 以此类推，按照第二步确定的开采顺序进行，至整个区段的生产单元回采、充填完毕；第五步，待顶板压力稳定后，再采用连采机由里向外依次回采留设的煤柱；在回收煤柱过程中，根据井下矿压观测和地表移动观测的结果，确定是否对回收煤柱后形成的采空巷道进行充填，如果需要充填，按照上述第3.4步中矸石和似膏体的具体充填方法进行。
【专利摘要】本发明公开了一种全负压连采连充分步置换“三下”采煤法，主要是将整个采煤区段划分多个生产单元，每个生产单元由三个支巷工作面组成，支巷将运输顺槽和回风顺槽贯通；开采顺序采用跳采方式，即先从一单元开始，按照一单元、三单元、五单元.....、依次类推，然后再从二单元开始，按照二单元、四单元、六单元.....、依次类推；至整个区段的生产单元回采、充填完毕。本发明从空间上将掘、采、充三个工序分布到不同支巷，进行了有效隔离、互不影响、安全程度大大提升；采用充填矸石胶带输送机和抛矸机在回采完毕后的支巷内充填，实现采充平行作业。
【IPC分类】E21F1-00, E21F15-06, E21C41-16
【公开号】CN104775817
【申请号】CN201510097394
【发明人】路彬, 赵大勇, 毕泗芳, 葛金福, 王东生, 陈贞刚, 唐隽, 代义泉, 王中青, 张守文
【申请人】内蒙古裕兴矿业有限公司, 新汶矿业集团有限责任公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月5日