煤矿回采工作面小煤柱开采方法

摘要

本发明涉及一种煤矿回采工作面小煤柱开采方法。采取的技术方案是：第一步：首先按传统方式布置本区段的工作面；第二步：在开采本区段的过程中，在回风巷一侧沿着采空区留设4～6m宽的小煤柱；第二步：采煤工作面每推20～30m，在小煤柱中打一贯眼与回风平巷贯通；第三步：对小煤柱的煤壁进行支护；第四步：对小煤柱与采空区之间采用金属支柱进行临时支护；第五步：打通贯眼后，将金属支柱依次撤回。本发明的积极效果是：采用小煤柱沿空留巷的方法，维护本区段回风平巷作为下区段采煤工作面的运输平巷，提高巷旁的初始阻力，保证了沿空留巷围岩不受破坏，即实现留巷目的。

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术，尤其涉及一种小煤柱开采方法。

背景技术

在煤矿开采中，分为预留煤柱开采和无煤柱开采方式。预留煤柱开采方式是在每两个开采区段之间留有10米以上的煤柱，用于保护本区段的回风巷便于作为下一区段的运输平巷。这种方式虽然安全性高，但煤炭回收率低和巷道掘进率高。无煤柱沿空留巷开采方式是在开采上一区段时采用巷旁支护方式留出巷道作为下一区段的运输平巷；这种方式具有煤炭回收率高、巷道掘进率低等优点，但它一般适应于开采缓倾斜煤层和倾斜的薄、中厚煤层，而且受顶板岩层冒落和地质构造影响，对围岩破坏严重，造成沿空留巷围岩破坏的主要原因是，因巷旁支护方式不当造成底板扭曲变形，扭转力使巷道处于受剪状态，使巷内支护系统特别是锚杆锚索等因受剪切力而发生破坏。

目前巷旁支护方式主要有：木垛支护、密集支柱支护、矸石带支护、人造砌块支护以及高水材料巷旁充填支护等。随着煤层深度及采高的增大，巷旁支护的阻力必然大大增加。不论是传统的木垛巷旁支护还是最新的高水材料巷旁充填支护，因支护初期充填材料与顶板之间都有一定的间隙，只有当顶板垮落压在支护体上时，它们才会对顶板施加支护阻力，而不是在顶板垮落之前就主动对顶板施加支护阻力。所以巷旁支护的初始阻力对顶板支护有着十分重要的作用。

发明内容

本发明的目的是克服现有预留煤柱开采方式和沿空留巷无煤柱开采方式存在的上述不足，通过留设小煤柱的巷旁支护方式，来增加巷旁支护的初始阻力，从而提出了一种回采工作面小煤柱开采的方法，这种方法既能改善巷道维护状态，又能提高煤炭回收率。

采取的技术方案是：

第一步：

首先按传统方式布置本区段的工作面，即开掘回风巷、运输平巷和开切眼，按常规方法进行回采；其特征在于

第二步：在开采本区段的过程中，在回风巷一侧沿着采空区留设4～6m宽的小煤柱，煤质硬时取小值，煤质软时取大值，用于保护本区段的回风平巷，以便作为下一区段采煤工作面的运输平巷；

第二步：采煤工作面每推采20～30m，在小煤柱中打一贯眼与回风平巷贯通；

第三步：为防止煤柱片帮，及时对小煤柱的煤壁进行支护，打锚杆、贴帮柱并用木板、笆片背实；

第四步：对小煤柱与采空区之间采用金属支柱进行临时支护，留设出回风通道；

第五步：采煤工作面每推进20-30米打通贯眼后，将金属支柱依次撤回，用于继续向前临时支护。

本发明的积极效果是：

采用小煤柱沿空留巷的方法，维护本区段回风平巷作为下区段采煤工作面的运输平巷。利用小煤柱初期的承载，提高巷旁的初始阻力，使巷道围岩变形量小，不被破坏。与留有10米以上的有煤柱开采相比，减少了煤炭的损失，提高了煤炭回收率，而且减少了重新掘进一条巷道成本，降低万吨掘进率。本发明采用小煤柱沿空留巷的方法在支护效果上和维护费用方面都具有一定的优越性，在克服预留煤柱开采方式和无煤柱开采方式存在不足的同时，又保证了沿空留巷围岩不受破坏，即实现留巷目的，又提高了煤炭回收率。

附图说明

图1是本发明实施时的示意图。

图中：1-本区段，2-本区段运输平巷，3-采煤工作面，4-采空区，5-金属支柱，6-小煤柱，7-下一区段，8-贯眼，9-本区段回风平巷。

具体实施方式

本发明的沿空留巷的具体实施方法参照附图再描述如下：

第一步：

首先按传统方式布置本区段1的采煤工作面3，即开掘回风巷9、运输平巷2和工作面开切眼，按常规方法进行回采；其特征在于

第二步：在开采本区段1的过程中，在回风平巷9一侧沿着采空区4留设4～6m宽的小煤柱6，煤质硬时(f大于3)取小值，煤质软时(f小于3)取大值，用于保护本区段回风平巷9，以便作为下一区段7采煤工作面的运输平巷；

第二步：采煤工作面3每推采20～30m，在小煤柱6中打一贯眼8与回风平巷9贯通用于回风；

第三步：为防止小煤柱6片帮，及时对小煤柱6的煤壁进行支护，打锚杆、贴帮柱并用木板、笆片背实；

第四步：对小煤6与采空区4之间采用金属支柱5进行临时支护，留设出回风通道；

第五步：采煤工作面3每推进20-30米打通贯眼8后，将金属支柱5依次撤回，用于继续向前临时支护。