[发明专利]采煤巷道楔形再生墙与单腿棚梁复合沿空留巷方法

说明书

本发明公开了采煤巷道楔形再生墙与单腿棚梁复合沿空留巷方法，本发明在采煤时割去煤层后，超前缺口与采煤工作面连通并形成楔形缺口，在形成的楔形缺口下段码砌混凝土砌块墙，采空区垮落的矸石自然向下堆积将楔形缺口填实形成充填体，向楔形缺口内的充填体喷射混凝土，完成沿空留巷。本发明充分利用倾斜采煤工作面顶板垮落后矸石自动下滑的特点，通过先期密集支柱挡矸，再集中下放，自然形成密实的充填体，通过喷射混凝土强化矸石充填体，强化了矸石充填体的结构，提高了充填体的强度，采用楔形缺口的方式，使得自动下滑的矸石向楔形缺口内挤压，从而紧密地充填入楔形缺口内形在充填体。

技术领域

本发明涉及一种井下采煤技术，尤其是一种沿空留巷的方法。

背景技术

沿空留巷技术是一项先进、绿色的煤矿开采技术。其突出的优点在于：

1、首先，它是矿井采掘规划与采区开拓开采布局的重大突破和技术革命，它使得回采巷道由双巷或多巷变为单巷布置，不仅少掘进了至少一条回采巷道，而且可以连续顺序回采，其重要意义在于：①缓解接续紧张矛盾，实践证明沿空留巷减少回采巷道掘进工程量20％～80％，这对于缓解接续紧张的矛盾具有十分重要的意义，尤其对于以薄煤层开采为主的达竹矿区更是意义重大。②避免了孤岛开采，沿空留巷使得采煤工作面不再需要进行跳采，完全可以按顺序接替，避免了孤岛开采，从而也避免了孤岛采煤工作面开采带来的一些矿井灾害与技术问题，尤其是深部孤岛开采带来的诸如高应力、冲击地压以及煤与瓦斯突出等一系列问题。

2、沿空留巷开采是提高采出率的最有效途径之一。我国煤炭采出率仅为30％-40％，其中，煤柱损失所占比重最大，沿空留巷无煤柱开采可提高资源回收率15％以上。

3、更好的解决了一些突出的瓦斯灾害问题。

4、解决U型通风回风流温度高的难题。

目前，发展了多种沿空留巷方式，主要包括：

1、模充墙沿空留巷。包括机械自动充填和人工充填两种方式。

2、切顶卸压爆破沿空留巷。该方法与传统的沿空留巷方法有很大的不同，它是采用爆破的方式，把沿空留巷巷旁上方的顶板爆落下来，自然堆积起来形成支护墙体。

3、矸石墙沿空留巷。传统的沿空留巷方式，顶板条件好时还可以采用木垛、密集等方式作为巷旁支护。由于支护强度低，墙体压缩量大而逐渐淘汰。

4、砌体墙沿空留巷。该沿空留巷方法运用最为广泛，墙体的形式和结构也最为多样。由地面预制各种规格、形状的砌块，采煤工作面采后简单码砌形成砌体作为沿空留巷巷旁支护体。但该方法砌块重量大，搬运施工不便，工人劳动强度大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了采煤巷道楔形再生墙与单腿棚梁复合沿空留巷方法，本发明具体方案如下：

本发明由设置超前支护部分；设置超前楔形缺口。码砌混凝土砌块墙。回撤挡矸密集支柱。向充填体喷射混凝土强化充填体。巷道复用，形成单腿棚梁支护方式组成。

(1)、设置超前支护部分，具体为，在距采煤工作面煤壁前方20m以外的巷道内采用钢筋网、锚杆、锚索梁进行支护。在采煤工作面煤壁前方20m以内至采煤工作面放顶线后方60m以内的巷道内增设单体液压支架，单体液压支架分别设置在靠近巷道上帮和靠近巷道下帮处。

(2)、设置超前缺口，具体为，在采煤工作面煤壁前方3.5-5m范围内掘出超前缺口。采煤时割去煤层后，超前缺口与采煤工作面连通，在采煤工作面靠近巷道上帮处形成楔形缺口。所述的楔形缺口为：在靠近巷道上帮处的采煤工作面顶板向采空区底板方向偏转，使采煤工作面下出口处的高度小于采煤工作面高度。

(3)、码砌混凝土砌块墙，具体为，跟随采煤工作面推进设置挡矸密集支柱，在形成的楔形缺口下段码砌混凝土砌块墙。