[发明专利]一种极近距离煤层开采同向内错巷道布置的方法

说明书

本发明公开了一种极近距离煤层开采同向内错巷道布置的方法，本发明通过理论计算与数值模拟综合方法，分析研究了不同工作面长度对底板破坏影响、不同宽度煤柱在底板扩散影响范围及三种不同巷道布置方案，并对巷道布置参数做出选择。为巷道的支护及节约成本打下了坚实的基础。

技术领域

本发明涉及煤层开采方法，尤其涉及一种极近距离煤层开采同向内错巷道布置的方法。

背景技术

依据《山西煤炭运销集团泰山隆安煤业有限公司11号煤层四采区地质说明书》及现场实际揭露，11_上煤层，最大煤层厚度1.9m，最小煤层厚度1.38m，平均厚度1.66m；11_下煤层，最大煤层厚度5.09m，最小煤层厚度3.70m，平均厚度4.46m。11_上与11_下煤层最大层间距为3.46m，最小层间距为2.01m，平均层间距为2.74m，属极近距离开采煤层。

近距离煤层开采过程中，由于受巷道布置、煤柱留设、上下开采间隔层距离等综合因素的影响，下层煤层开采时，顶板灾害方面会出现压力集中、矿压显现明显等现象，甚至发生大面积冒顶事故；由于上下层间岩层完全垮落，上层煤层开采时形成的积水、积气都会涌出，造成水害、瓦斯事故；由于采空区沟通，形成漏风后，容易形成采空区遗留煤自燃。为确保矿井安全生产，提高11号煤层资源回收率，增加企业经济效益，需提供一种新的开采方法。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足，提供一种极近距离煤层开采同向内错巷道布置的方法，可以在确保矿井安全生产，提高11号煤层资源回收率，增加企业经济效益。

为实现本发明目的而提供的一种极近距离煤层开采同向内错巷道布置的方法，包括有如下步骤：

第一步：以11号煤层四采区的煤层、煤质及构造揭露情况、采区水文地质条件为基础，通过对矿井生产地质条件调查，采用工程类比、理论计算、数值模拟方法，通过对内错式布置、外错式布置以及同向内错式布置方法的比较，对11号煤层四采区11_上、11_下煤层工作面顺槽布置方式，确定采用同向内错式方案，并确定合理的开采衔接顺序；

第二步：对11号煤层相邻采区工作面开采情况进行综合分析，具体确定11号煤层四采区的工作面巷道布置方式、衔接顺序技术方案；

第三步：通过对同类型条件类比、理论计算的方式，分别对11号煤层四采区11_上、11_下煤层采、掘工作面设备进行选型，并确定开采工艺；

第四步：对11号煤层四采区首采工作面巷道布置、采掘工艺、设备选型进行确定，确定11号煤层四采区11_上首采工作面，即11_上401工作面的布置方式。

作为上述方案的进一步改进，所述第一步中理论计算、数值模拟方法具体包括有上部煤层采后底板破坏性分析、顺槽间煤柱稳定性分析，所述上部煤层采后底板破坏性分析包括有11_上煤层开采对底板最大破坏深度研究、11_上煤层煤柱下应力分析，所述顺槽间煤柱稳定性分析包括有回采煤柱塑性区宽度、煤柱合理宽度计算。

作为上述方案的进一步改进，所述第一步中对11号煤层四采区11_上、11_下煤层工作面顺槽布置确定采用“同向内错”方案，具体包括有11_下煤层巷道布置方式及优劣因素比较、四采区11_下煤层区回采巷道布置方案以及回采巷道布置方案数值模拟。

作为上述方案的进一步改进，所述第二步中11号煤层四采区的工作面巷道布置方式，具体为：包括有11_上煤层工作面布置、11_下煤层工作面布置。