[发明专利]一种煤矿采区工作面回撤专用巷道的布置与施工方法

说明书

本发明公开了一种煤矿采区工作面回撤专用巷道的布置与施工方法，首选在采区上下山和工作面停采线之间的中间位置，布置一条与采区上下山并行的巷道作为采区工作面回撤专用巷道，采用现有上下山巷道掘进的方法掘进回撤巷道，掘进方向自运输顺槽开始至回风顺槽为止；回撤巷道边掘进边初次支护；支护完毕，在工作面侧帮顶角位置向顶板方向施工爆破钻孔，进行爆破切顶，即通过爆破方式切断顶板的关键层；爆破切顶后，采用锚索进行二次加固补强支护。本发明不仅可实现工作面的顺利回撤，同时可减少资源损失，则在条件允许的前提下应在采区上下山和工作面停采线间布置回撤巷道。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域。

背景技术

当煤矿工作面回采完毕后，需要回撤液压支架、采煤机、刮板输送机等设备至另一个工作面；目前的回撤路径一般是通过采区上山或采区下山巷道(简称采区上下山)回撤设备。由于回撤设备占用上下山时间长，影响其他工作面的生产运输。

为了理解本发明的目的，下面对采区上下山的布置和使用状况做一介绍：深部煤炭开采的主要方式为井工开采，以立井到达煤层开采水平，沿煤层走向开拓运输大巷和布置采区，每个采区是在运输大巷中以石门进入煤层，再沿煤层倾向开拓采区上山或采区下山巷道(简称采区上下山)，在采区上下山中沿煤层走向开若干进口和若干巷道形成后退式开采工作面，其中采区上下山服务年限长，要满足整个采区开采期间的正常运行，要求巷道质量高，一般多通过留设煤柱的方式进行维护。当工作面停采线距采区上下山较远时，即采区上下山的保护煤柱尺寸较大时，采区上下山处于工作面回采造成的超前支承压力影响范围以外，工作面开采对采区上下山的影响较小，基本不会引起巷道变形等矿压显现，但此时的煤柱尺寸较大，对应的资源损失也较多；当工作面停采线距采区上下山较近时，即采区上下山的保护煤柱尺寸较小时，对应的资源损失较少，但工作面回采造成的超前支承压力对采区上下山的影响将较明显，甚至造成大幅顶板下沉、煤壁片帮等剧烈的矿压显现。

基于以上情况，考虑在采区上下山不会受到破坏的前提下，如果在采区上下山保护煤柱中开拓出专门的回撤巷道，即能回收部分煤柱中的煤炭资源，又能为工作面回撤打开一条新的通路，实现工作面的顺利回撤。

发明内容

本发明的目的是基于采区上下山所处的空间位置和掘动影响环境，提出一种煤矿采区工作面回撤专用巷道布置与施工方法。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种煤矿采区工作面回撤专用巷道的布置与施工方法，其特征是：

第一步，在采区上下山和工作面停采线之间的中间位置，布置一条与采区上下山并行的巷道作为采区工作面回撤专用巷道，简称回撤巷道，回撤巷道宽度以保证回撤设备方便进出为宜；

第二步，采用现有上下山巷道掘进的方法掘进回撤巷道，掘进方向自运输顺槽开始至回风顺槽为止；

第三步，回撤巷道边掘进边初次支护；初次支护时，上下山侧帮采用预应力锚杆支护和注浆加固的方式；工作面侧帮采用高强让压锚杆支护方式，顶板采用高强让压锚杆和高强让压锚索梁联合支护方式；

进一步，上述的上下山侧帮的预应力锚杆支护和注浆加固的方式，采用预应力注浆锚杆实现；预应力注浆锚杆为具有一定壁厚的无缝钢管热轧加工而成，无缝钢管直径20-22mm、壁厚8-12mm，长度2.6-2.8m、屈服强度为500MPa，杆体上分布有注浆孔，注浆孔间距0.2-0.3m；注浆锚杆间距取0.8-1.0m、排距取0.8-1.0m，上隅角锚杆向顶板方向上挑15°，下隅角锚杆向底板方向下扎15°；预应力注浆锚杆安装后，对围岩施加400kN的预应力，然后以5-8MPa的压力通过注浆锚杆对围岩进行注浆加固，注浆浆液采用具有膨胀作用的水泥浆；