[发明专利]煤层开采避开动压影响的沿空留巷方法

说明书

技术领域

    本发明涉及煤矿安全生产技术领域，具体涉及一种煤层开采避开动压影响的沿空留巷方法。

背景技术

沿空留巷技术在我国煤矿开采中是一种较为成熟技术，其基本原理是把采煤工作面两端的一条巷道在开采过程中维护住而不废弃，巷道和采空区之间人为构筑隔离带，隔离带一般在工作面后方开始构筑，主要有固体物堆砌和膏体充填式两种方式，留下的巷道为相邻区段服务，因此实现了区段间的无煤柱护巷，提高了煤炭资源回收率，降低矿井掘进率，缓解采掘接替紧张，并且可以实现工作面Y型通风，解决了隅角瓦斯积聚，对预抽煤层瓦斯，降低工作面温度，改善作业环境等也有益处。

但是，沿空留巷需要经历多次采动应力作用，尤其是第一个工作面回采后，沿空留巷位于采空区边缘，上覆岩层的垮落、下沉会对巷道两帮(人工隔离墙和煤体)产生巨大影响，导致巷道围岩变形量大，维护十分困难。虽然近年来，我国的沿空留巷技术在一些矿区逐渐推广应用，巷旁充填及巷道支护技术也有了巨大发展，但由于采空区边缘顶板下沉运动的趋势仍然没有改变，在大多数应用的矿井中，沿空留巷在采空区后方变形量仍然很大，在下一个工作面使用时，重新维修的工作量和难度也很大。

沿空留巷（gob-side entry retaining）煤矿在开采作业时，开采面两侧各有一条巷道构成完善的生产系统，这两条巷道分别称为运输平巷和回风平巷。采用一定的技术手段将上一区段的平巷重新支护留给下一个区段(相邻的)使用。这种留巷的做法是沿着采空区边缘在原平巷位置保留就称为沿空留巷。沿空留巷可以最大限度回收资源，避免煤体损失，但由于留下的巷道要经受采空区动压影响，往往变形较大，维护较为困难。

动压的具体解释为：因煤层开挖引起采空区周围应力升高，由于应力升高大小和范围往往随采空工作面的位置改变而发生变化，所以又称采动支承压力。

目前，国内很多煤矿也一致对巷道局部变形较为严重的地段进行了针对性的修复，但巷道始终处于一种被动修复状态，修复后的巷道仍出现变形，造成了工字钢的反复投入，投入了大量的材料及人工费用，同时修棚的安全管理难度也增大。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种便于操作、工程量小、巷道维修彻底、安全可靠、不影响采掘作业的的煤层开采避开动压影响的沿空留巷方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：煤层开采避开动压影响的沿空留巷方法，包括以下步骤：

1）、对煤层进行划分开采区，并将开采区划分若干个区段，在开采区内布置为各个区段服务的准备巷道，准备巷道后侧的最左边为第一区段，第一区段右侧为第二区段，第二区段右侧为第三区段，依次类推，准备巷道后侧最右边为第N区段；

2）、第一区段左侧开设有与准备巷道垂直并连通的第一区段回风平巷，第一区段和第二区段之间开设有与准备巷道垂直并连通的第一区段运输平巷，第二区段和第三区段之间开设有与准备巷道垂直并连通的第二区段运输平巷，第三区段和第四区段之间开设有与准备巷道垂直并连通的第三区段运输平巷，依次类推，第N-1区段和第N区段之间开设有与准备巷道垂直并连通的第N-1区段运输平巷；

3）、第一区段回风平巷和第一区段运输平巷的前端进行开切眼作业，对开切眼向前进行开采作业形成工作面，工作面即为采煤场所，开采后的工作面后方形成采空区；

4）、在采空区内距离工作面后方L米的位置，从此位置开始对第一区段运输平巷重新进行返修，该范围内的第一区段运输平巷即为沿空留巷返修段，沿空留巷返修段的上覆岩层已经垮落稳定，动压活动已结束，把第一区段运输平巷断面扩大，对煤壁进行加固，在第一区段运输平巷靠近采空区一侧构筑隔离带，第一区段运输平巷的支护方式使用钢架、使用锚固或锚固加注浆的加固方式，隔离带采用固体堆砌、膏体充填或者简单封闭后向采空区充填注浆形成一定宽度的隔离带；对于埋藏浅、产量不大、煤层不存在发火危险、顶厚而松软、垮落充分的工作面，对采空区一侧的背帮密实辅以喷浆即可可；由于在距离工作面后方L米的第一区段运输平巷要经受上覆岩层垮落、下沉运动的动压影响，变形较大，在这小于L米范围即为沿空留巷临时支护段，该段采用钢架临时支护结构，并辅以单体柱加强支护，以适应顶板运动所带来的第一区段运输平巷大变形；