[发明专利]实现工作面末采无专用通道、煤柱与快速回撤设备的方法

说明书

本发明涉及煤炭开采领域，尤其涉及实现工作面末采无专用通道、煤柱与快速回撤设备的方法。结合现有技术存在的煤炭损失、巷道工程量与成本以及回撤速度慢等问题，确定采用末采无专用通道、无煤柱，工作面与上山或大巷直接贯通，自动形成沿空留巷的方法，与传统回撤方式不同，本发明采用无通道、无煤柱，在断面大且配备辅助运输系统的上山或大巷内直接回撤设备的方法。首先，这种布置方式可显著提高矿井采出率；其次，无预掘回撤通道可显著降低巷道工程量与维护成本；最后，该技术在具有断面大、配备有辅助运输系统特征的上山或大巷内直接回撤设备的速度得以显著提高。

技术领域

本发明涉及煤炭开采领域，尤其涉及实现工作面末采无专用通道、煤柱与快速回撤设备的方法。

背景技术

工作面回采时，一般在靠近上山或者大巷时，为了避免工作面采动影响到上山或大巷围岩稳定性，造成破坏，在上山或大巷一侧至少留设20-40m的保护煤柱，在保护煤柱的外侧布置设备回撤通道，见图1所示。工作面推采至回撤通道位置时停止开采，也称为停采线。工作面到达停采线后，包括液压支架在内的设备需要搬迁至其他工作面或地点，也称为“搬家”或“设备回撤”。

如图1所示，代表了目前国内外最高效的回撤方式，工作面向上山或大巷方向进行回采时，提前在保护煤柱外侧布置主撤通道与辅撤通道，两条回撤通道距离一般保持在20-25m左右，两回撤通道之间利用联络巷相通，联络巷距离每隔30m左右布置一条。

当工作面即将推进至主撤通道时，利用提前布置好的调节小巷对工作面方向与高度进行调节，实现工作面与主撤通道的贯通，工作面与主撤通道贯通后，设备从主撤通道运至回风顺槽，或者经联络巷运至辅撤通道再运至回风顺槽，形成工作面设备回撤的多点作业，目前，这种双回撤通道是国内外典型的快速回撤方式。

但是，这种提前布置回撤通道的方式存在如下问题：①回采率问题。一般在工作面上山或大巷一侧留设20-40m保护煤柱，这种回撤方式的双回撤通道之间保留20-25m煤柱，也即工作面末采进行设备回撤后，仅单一工作面在上山或大巷一侧即需要留设40-65m保护煤柱无法回收，一般在矿井设计时要考虑工作面连续推进一年的长度，按日进3m计算，工作面推进距离大约1000m，那么仅单一工作面在上山或大巷一侧留设煤柱占比即达4％-6.5％，这也是造成我国矿井采出率不到50％的主要原因之一；②巷道工程量大，支护成本高。以图1中所示双回撤通道为代表，假如工作面长度200m，那么双回撤通道长度即为400m，联络巷长20m，每隔25m布置一条，共计需要7条联络巷总计140m，也即为了实现设备回撤，需要提前布置共计540m长的巷道，巷道掘进与维护费用保守按5000元/m计算，单一工作面即需要费用270万元；③设备搬家周期时间长。一般采用回撤通道进行搬家时间大约需要20-30d，最高纪录也即我国神东地质条件特别简单、不具代表性矿井的9d时间，在搬家周期内，设备不能发挥作用，也即没有产量指标。

综述，现有的工作面末采设备回撤技术存在回采率低、巷道工程量大与成本高、搬家倒面时间长的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于，提出了实现工作面末采无专用通道、煤柱与快速回撤设备的方法，以解决现有技术存在的回采率低、巷道工程量大与成本高、搬家倒面时间长的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

实现工作面末采无专用通道、煤柱与快速回撤设备的方法，包括以下过程：

a、工作面末采无专用回撤通道与不留煤柱，直接与上山或大巷贯通；

b、工作面末采时，调整采高、速度等控制工作面与上山或大巷之间煤柱发生提前破坏，并在工作面进行挂绳、铺网等控制顶板，在煤柱发生突然破坏之前，对上山或大巷采取补强支护措施，直至贯通；