[发明专利]高瓦斯大采高高效开采工作面超前切顶卸压沿空留巷工艺

说明书

本发明提供一种高瓦斯大采高高效开采工作面超前切顶卸压沿空留巷工艺，在大采高工作面上分别布置三条巷道；在对大采高工作面进行回采前，在辅助运输巷内，靠近柔模混凝土充填墙的内侧布置切顶钻孔，对顶板进行预裂爆破；在对大采高工作面回采期间，拆除首采工作面前方的临时闭墙，同时在工作面后方构筑永久闭墙，封闭通风横川，隔离采空区；在对大采高工作面进行回采后，顶板自动垮落并充满垮落采空区，并保留回风巷与柔模混凝土充填墙，保留下来的回风巷作为接替工作面的皮带运输巷。本发明提前构筑隔离墙，能够满足高瓦斯大采高高效开采工作面开采进度需要，同时也可以将采空区的瓦斯进行隔离，防止工作面瓦斯超限，有较强工程推广价值。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种高瓦斯大采高高效开采工作面超前切顶卸压沿空留巷工艺。

背景技术

沿空留巷可以减少工作面煤柱损失，降低掘进成本；利于采用Y型通风，对上隅角瓦斯治理有利；工作面顺序接替，不存在孤岛工作面，不易诱发冲击地压或煤与瓦斯突出。在煤矿开采技术中得到广泛应用，特别是切顶垮落自动成巷技术(即110工法)具备沿空留巷压力小，工艺简单，成本低等突出优势，目前在我国低瓦斯中厚煤层得到全面推广应用。但我国同时赋存大量的高瓦斯厚煤层，如山西、内蒙、河南等矿区，尤其是我国西部矿区，煤层赋存条件好，多采用大采高采煤技术，每天工作面推进数米至十多米，属典型的高产高效工作面，在这些矿区采用传统的沿空留巷技术有以下困难：

(1)煤层瓦斯涌出量大，采用切顶垮落自动成巷(即110工法)技术，采空区难以封堵，回风巷瓦斯浓度高，存在瓦斯超限，甚至瓦斯爆炸等事故隐患；

(2)工作面推进速度快，产量高，采用采空区后方巷旁充填留巷技术，对工作面正产回采影响较大，千万吨级工作面难以实施；

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中采用大采高采煤技术的矿区难以实施沿空留巷开采方法的技术缺陷，本发明采用提前构筑隔离墙、超前切顶预裂的方法，实现高瓦斯大采高高效开采工作面沿空留巷，具备较强的工程应用价值。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高瓦斯大采高高效开采工作面超前切顶卸压沿空留巷工艺，所述沿空留巷工艺包括如下步骤：

步骤S1，在大采高工作面的一侧布置皮带运输巷，在大采高工作面的另一侧布置辅助运输巷和回风巷，然后在辅助运输巷的侧帮构筑柔模混凝土充填墙，且在柔模混凝土充填墙的长度方向上间隔设置预留通道，用以通风，再沿柔模混凝土充填墙掘进回风巷，；

步骤S2，步骤S1中的三条巷道掘进完毕后，在大采高工作面两侧掘进切眼，切眼贯通后，在预留通道内构筑临时闭墙，临时闭墙用以封闭预留通道，形成皮带运输巷和辅助运输巷进风，回风巷回风的通风系统；

步骤S3，在对大采高工作面进行回采前，在辅助运输巷内，靠近柔模混凝土充填墙的一侧布置切顶钻孔，对顶板进行预裂爆破；

步骤S4，在对大采高工作面进行回采后，顶板自动垮落并充满垮落采空区，并保留回风巷与柔模混凝土充填墙，保留下来的回风巷作为接替工作面的皮带运输巷；

步骤S5，在对大采高工作面回采期间，拆除大采高工作面前方的临时闭墙，作为通风通道，同时在大采高工作面后方构筑永久闭墙，封闭通风横川，隔离采空区。

如上所述高瓦斯大采高高效开采工作面超前切顶卸压沿空留巷工艺，进一步地，所述步骤S1中的三条巷道分别对应的工作面为第一掘进工作面、第二掘进工作面和第三掘进工作面，第二掘进工作面的宽度为L3，辅助运输巷的宽度为L1，柔模混凝土充填墙的宽度为L2，L3＝L1+L2。

如上所述高瓦斯大采高高效开采工作面超前切顶卸压沿空留巷工艺，进一步地，所述L2＝1.5～2m。