[发明专利]复杂条件下孤岛工作面安全回采方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿工作面回采方法，特别是一种复杂条件下孤岛工作面安全回采方法。

背景技术

孤岛工作面一般两顺槽及工作面内矿压显现比较严重，并在工作面两侧采空区多有积水，工作面条件复杂。如同煤集团忻州窑矿11^#层东一盘区8101工作面为一孤岛工作面，距5101巷20米处为8103工作面采空区，距工作面开切眼23米处为原11^#层东二盘区8312工作面采空区，距2101巷30米处为原11^#层302盘区采空区，工作面两侧采空区有积水，两顺槽及工作面内矿压显现比较严重，工作面条件比较复杂，给工作面回采带来很大困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种复杂条件下孤岛工作面安全回采方法，该方法可保证工作面正常回采。

本发明一种复杂条件下孤岛工作面安全回采方法，包括以下步骤：

A、排放采空区积水

在回采工作面之前，在工作面两顺槽施工放水孔，释放工作面两侧采空区积水，并将这一过程一直持续至工作面回采结束，通过顺槽排水管、集中轨道巷排水管排至井底水仓，当工作面推进至距排水孔10米处时，立即封闭该排水孔，打开下一排水孔，依次进行；

采用盘区间隔式排水法，即当一盘区进行排水时，其他盘区停止排水；

B、防止顶板大面积来压

工作面采用自然垮落兼两端头人工强制放顶控制顶板，同时根据工作面矿压显现情况，对两端头的顶板支护进行退锚，施工强制放顶孔的目的是切断煤层直接顶的完整性，加剧直接顶垮落，避免顶板大面积悬顶，造成局部应力集中，从而在一定程度上减弱矿压显现及降低冲击地压发生的可能性。

C、冲击地压防治

采用钻孔缷压法、底板缷压爆破和煤层注水法结合的方法，

钻孔卸压法，采用大孔径卸压孔，从两顺槽巷道超前工作面30米开始，在顺槽巷道两帮、距巷道底板0.6米依次以500mm间距施工φ=108mm×L=8000mm的卸压孔至停采线，在工作面开采时，保证卸压孔的施工超前工作面200米以上，因两顺槽巷道临空帮一侧应力较集中，为避免出现意外，故临空帮一侧卸压孔施工后用黄土封孔1米；

底板卸压爆破，从两顺槽巷道超前工作面60米开始，在两顺槽巷道依次以1000mm间距施工φ=42mm×L=2000mm的爆破孔至停采线，其中，运顺顺槽中爆破孔距临空帮300mm，回风顺槽中爆破孔距临空帮500mm，在工作面开采时，保证卸压孔的施工超前工作面200米以上，因两顺槽巷道临空帮一侧应力较集中，为避免出现意外，故临空帮一侧卸压孔施工后用黄土封孔1米；

煤层注水法，用长孔、双向注水法，在两顺槽巷道工作面帮距巷道底板1.5米处以20米间距平行工作面沿煤层倾斜方向打孔进行注水。

D、确定停采线位置

为避开周期来压，即依据停采线距上一次周期来压(2/5)L～(3/5)L的原则来确定停采线位置，L为周期来压步距；

E、工作面收尾调斜

在工作面停采线位置处进行调斜，为保证调斜期间运输畅通，以工作面机头端为中心旋转机尾端，考虑到采煤机的截割范围，决定调斜后工作面长度增加1.5米，在调斜过程中，采用“长”、“短”刀穿插割煤，由于机头无推进度，为防止出现输送机和支架下滑、上窜、挤架、散架等问题，割短刀时，推移输送机在机组空刀行进时进行；割长刀时，正常进行推移输送机，并将输送机沿全工作面调直并割齐煤壁，全工作面支架排成直线。

本发明具有以下有益效果：

1、打破治理水患“先治后采”的传统，采用了“采前预排、边采边排”的创新方式，保证采空区积水不影响工作面的正常回采。

2、防治冲击地压采用钻孔卸压、底板卸压爆破、煤层注水等其他相关的冲击地压防治办法，不仅提高了预测的准确程度，而且降低了冲击地压发生的可能，为工作面的正常回采提供了保障。

3、打破传统的采用单一方式确定工作面停采位置，即只考虑停采位置顶、底板及两帮围岩稳定情况，采用工作面末采调斜、避开周期来压位置相结合的方式综合确定工作面停采位置，确保工作面长度在采煤机截割范围内及工作面两端头避开周期来压位置，工作面中部避不开周期来压位置。

附图说明

图1是工作面煤壁处长时间承受直接顶、老顶的双重回转压力示意图。

图2是工作面末采调斜示意图。

具体实施方式