[发明专利]一种煤矿井田不划分采区无掘巷无煤柱开采及施工方法

说明书

本发明公开了一种煤矿井田不划分采区无掘巷无煤柱开采及施工方法，它是在井田上部布置上部大巷、下部布置下部大巷、中部布置中央进风斜巷，在井田边界布置煤层斜巷，采煤工作面从井田边界处开始依次后退回采在上部大巷布置胶带输送机，在下部大巷及进风斜巷中布置辅助运输设备,然后从上部大巷布置首采工作面切眼，该工作面沿走向布置沿倾向推进下行前进式俯斜开采；首采工作面下行推采至下部边界后搬家至相邻的下个工作面切眼，然后上行前进式仰斜开采，至上部边界后再搬家至相邻的下个工作面切眼安装，如此上下往返循环推采。本开采方法不划分采区，不需留设采区煤柱，减少了煤柱损失，提高了煤炭资源回收率。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域。

背景技术

众所周知，目前煤矿开采方法多是先将井田划分为阶段，再将阶段划分为采区，然后在采区内划分区段，最后在区段内留区段煤柱预掘回采巷道形成采煤工作面。这种开采方法不但掘巷多、成本高，而且阶段之间、采区之间、区段之间以及上山之间和上山两侧均需留设一定宽度的煤柱，各种煤柱留设不仅使得煤炭资源损失量大，而且往往是导致煤炭自然发火和矿山压力集中甚至冲击地压的根源。因此，我们在发明CN107725053A中公开了一种“适用于缓倾斜煤层的采区自留巷无煤柱开采方法”，但该开采方法仅在倾角不大于12度的缓倾斜煤层井田的采区范围内实现了无掘巷无煤柱开采，减少了采区内工作面搬家次数，但存在着相邻工作面交替转换生产后出现工作面污风下行问题，从而使得该开采方法只能适用于倾角不大于12度的缓倾斜煤层，并且由于仍旧存在阶段和采区，致使阶段大巷两侧、采区之间以及采区上山之间和上山两侧依旧需要留设一定宽度的保护煤柱或隔离煤柱，这在一定程度上限制了煤炭资源回收率的进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种煤矿井田不划分采区无掘巷无煤柱开采方法。

这种井田不划分采区无掘巷无煤柱开采方法的技术方案是，

第一：首先在井田走向中部的上部边界附近布置主、副井，在井田上部边界沿煤层布置上部大巷，在与上部大巷标高一致的水平面上布置井底车场，在井田下部边界沿煤层布置下部大巷，在井田中部沿煤层倾向布置中央进风斜巷连接井底车场与下部大巷，在井田边界沿煤层布置煤层斜巷使上下两大巷贯通，形成下部大巷进风、上部大巷回风的矿井通风系统；在上部大巷布置胶带输送机形成煤炭运输系统，在下部大巷及矿井进风斜巷中布置辅助运输设备形成矿井辅助运输系统；

第二：然后从上部大巷的井田边界处布置首采工作面切眼，该工作面沿走向布置沿倾向推进下行前进式俯斜开采；在工作面向下前进式推采过程中形成工作面运输回风巷并沿空留巷作为相邻下个工作面的运输回风巷；

第三：首采工作面下行推采至下部边界后搬家至相邻的下个工作面切眼，然后上行前进式仰斜开采，至上部边界后再搬家至相邻的下个工作面切眼安装，如此上下往返循环推采。

为实现上述开采方法，本发明的具体施工步骤如下：

第一步：在井田走向中部的上边界附近施工矿井主、副井，主、副井掘至上部大巷设计标高位置，使主、副井贯通后掘进井底车场，主、副井形成矿井提升系统及矿井进回风系统；然后安排一队掘进上部大巷、另一队掘进矿井中央进风斜巷，中央进风斜巷掘至下部大巷设计标高后掘进下部大巷，待上下大巷掘至井田边界后上、下贯通作为首采工作面的进风斜巷，形成下部大巷进风、上部大巷回风的矿井通风系统；

同时，上部大巷采用机轨合一的形式，作为矿井物料设备辅助运输和煤炭运输的主要运输大巷；

第二步：在上部大巷的井田边界处，对局部大巷扩宽形成切眼，安装工作面三机配套设备，形成首采工作面，俯斜开采；

第三步：首采工作面向下前进式推采，工作面回风斜巷自成巷并沿空留巷，作为相邻工作面的回风斜巷；

在工作面回风斜巷布置可伸缩胶带输送机，担负本工作面及相邻工作面煤炭运输任务；