[发明专利]一种极近距离煤层群回采巷道无错距式布置方法

说明书

本发明涉及一种上下层煤开采回采巷道的布置方法，尤其涉及一种煤层采高1.0～3.5m，煤层间距3～12m内具有显著相互影响时，上下层煤开采工作面回采巷道无错矩式布置方法，本发明提出的极近距离煤层群回采巷道无错距布置方法，主要原理是上位煤层实施激缝断顶自充填沿空留巷，通过取消上位煤层区段煤柱留设及其对下位煤层开采造成的应力集中影响的方法，使得下位煤层开采及下位煤层回采巷道布置处于上位煤层采空区下的均匀卸压区内，同时取消上位煤层煤柱可使得下位煤层回采巷道采取正常的小煤柱留设方式布置，无须考虑与上层煤煤柱之间的内错和外错距，避免了内错式带来的下层煤煤柱过大和外错式带来的上层煤煤柱过大造成的资源浪费。

技术领域：

本发明涉及一种上下层煤开采工作面回采巷道的布置方法，尤其涉及一种煤层开采厚度在1.0～3.5m，煤层层间距为3～12m，且上下两层极近距离煤层进行开采并具有显著相互影响时，上下层煤开采工作面回采巷道的无错矩式布置方法。

背景技术：

近年来，随着煤炭资源的开采力度越来越大，使很多赋存情况良好的煤层在短期内即将枯竭。为了提高推进速度和高效生产，保证煤炭资源的可持续性，开始考虑进行极近距离煤层开采。极近距离煤层开采已经在我国取得较多数量的推广和应用，并取得良好的经济技术效益。虽然极近距离煤层在我国的分布范围很广，但是开采难度较大。这主要是由于极近距离煤层的煤层间距很近，上位煤层的开采往往会使下位煤层顶板的完整程度遭到破坏，使得下位层回采巷道顶板完整性受到影响。同时上位煤层的开采时留下的区段煤柱会在下位煤层顶板产生应力集中影响，该应力集中会造成下位煤层回采巷道处于高应力环境，造成下位煤层回采巷道矿压大，变形大，难以稳定。因此在进行极近距离煤层开采时，为避免上位煤层开采对下位煤层回采巷道稳定的影响，如何选择上下两层煤开采时的回采巷道布置方式就显得尤为重要。目前国内外在进行极近距离煤层群开采时，上下两层煤开采工作面回采巷道布置方式有两种：

一种是外错式，如图1所示，在进行上下两层煤层回采巷道布置时，上位煤设置较宽的区段煤柱，下位煤回采巷道布置在上位煤层区段煤柱正下方，外错式巷道的应用大多是因为下部煤层的煤质比较好，或者煤层较厚，为了提高煤炭采出率和经济效益而被采用的。外错式布置方式无须将下位煤层回采巷道布置在采空区下，因而具有下部煤层回采巷道在支护时锚杆锚索都安置在比较稳定的顶板煤岩层中的优点，但是在现场实践中，下层煤回采巷道变形破坏比较严重，难以维护，主要是由于层间岩层的岩性不同，且下层煤层回采巷道布置在上煤层残留煤柱下方，上层煤层残留煤柱宽度的不同导致传递到底板的支承压力分布变化多样，因此造成下位煤层回采巷道压力大，巷道变形大，维修量大，严重影响下位煤层回采推进速度，巷道安全隐患大。

另一种是内错式，如图2所示，在进行上下两层煤层回采巷道布置时，上位煤设置正常宽度的区段煤柱，下位煤回采巷道则通过设置较宽区段煤柱的方法将下位煤层回采巷道布置在上位煤层采空区正下方，内错式巷道的应用大多是因为上部煤层的煤质比较好，或者煤层较厚，为了提高煤炭采出率和经济效益而被采用的。内错式无须将下位煤层回采巷道布置在上层煤区段煤柱下方，而布置在上位煤层采空区下，避免了上位煤层煤柱应力集中的影响，且位于采空区产生的卸压区内，因此下位煤层巷道围岩压力较小，但是下位煤层巷道的顶板为采空区下岩层，该岩层受到上层煤开采的破坏，岩层完整性较差，造成顶板支护比较困难，采用锚杆索支护时，锚杆和锚索安置在采空区冒落的矸石上，稳定性不高，同时层间距对错距的影响，导致留设煤柱过宽，造成资源损失。

无论是内错式还是外错式布置方式，都存在一个不能很好解决和实现极近距离煤层开采中存在的一些问题，主要表现在：(1)上位煤层均留设区段煤柱，存在上位煤层留煤柱对下煤层产生的应力集中影响；(2)存在煤柱留设过大现象，外错式上位煤层区段煤柱留设过宽，内错式下位煤层区段煤柱留设过宽，无论是那种方式，都造成某一层煤煤柱过宽带来的煤柱资源浪费，大大降低煤炭采出率。