[发明专利]薄煤层工作面留巷的平行四边形孤岛煤柱设置方法

权利要求书

1.一种薄煤层工作面留巷的平行四边形孤岛煤柱的设置方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、掘进本工作面的回风顺槽(3)时，在靠近工作面一侧间隔掘进平行四边形的回风联络巷(5)，直到回风顺槽(3)掘进到预定位置，回风联络巷(5)之间留设平行四边形的孤岛煤柱(6)；

S2、工作面向前推进时，仅回采本工作面运输顺槽(1)到回风联络巷(5)的边缘之间的煤炭，回风联络巷(5)之间的孤岛煤柱(6)不回采，推过回风联络巷(5)后，将回风联络巷(5)兼作安全出口；工作面未推过下一回风联络巷(5)前，在孤岛煤柱(6)靠近工作面一侧采用单体支柱配合铰接顶梁支护老空区行人回风通道(11)；

S3、待工作面推过下一回风联络巷(5)后，撤回单体支柱配合铰接顶梁，并封闭上一回风联络巷(5)；然后在下一孤岛煤柱(6)靠近工作面一侧采用单体支柱配合铰接顶梁支护下一个老空区行人回风通道(11)；随着工作面交替推过平行四边形孤岛煤柱(6)和平行四边形回风联络巷(5)，依次按照上述步骤S1～S3开采本工作面；

S4、将本工作面的回风顺槽(3)作为下一工作面的回风顺槽(3)，对下一工作面进行开采。

2.根据权利要求1所述的一种薄煤层工作面留巷的平行四边形孤岛煤柱的设置方法，其特征在于，所述步骤S1中，回风联络巷的掘进角度α的最大值的计算公式为：

α＝arcsin[L/(i²+j²)^1/2]-arcsin[j/(i²+j²)^1/2]；

式中：L为回风顺槽宽度；α为平行四边形回风联络巷掘进角度；i为掘进机长度；j为掘进机宽度。

3.根据权利要求1所述的一种薄煤层工作面留巷的平行四边形孤岛煤柱的设置方法，其特征在于，所述步骤S1中，孤岛煤柱的宽度a满足以下两个条件：

条件1：

[L×(2×h+c)]/{2×[(η×σ_c)/(γ×H)-k₁-k₂-1]×(2×h)-c}≤a≤[L×(8+c)]/{2×[(η×σ_c)/(γ×H)-k₁-k₂-1]×8-c}；

其中，L为回风顺槽宽度；h为煤层厚度；c为平行四边形孤岛煤柱间距，根据工作面所需风量来确定；γ为上覆岩层容重；H为上覆岩层厚度；k₁为本工作面开采应力集中系数，由实验测得；k₂为下一工作面开采应力集中系数，由实验测得；σ_c为孤岛煤柱破坏强度；η为安全系数；

条件2：

a＝L₀-f·m-e；

式中，m为液压支架的个数，为正整数；L₀为工作面煤体的斜长，e为老空区行人回风通道宽度；f表示液压支架的宽度。

4.根据权利要求1所述的一种薄煤层工作面留巷的平行四边形孤岛煤柱的设置方法，其特征在于，所述步骤S1中，孤岛煤柱长度b满足以下条件：

2h≤b≤8m；

式中：h为煤层厚度。

5.根据权利要求1所述的一种薄煤层工作面留巷的平行四边形孤岛煤柱的设置方法，其特征在于，所述步骤S1中，掘进回风顺槽(3)时，掘进距离等于孤岛煤柱长度b后，退回开始位置向工作面侧掘进回风联络巷(5)。