[2011-9-2_16-14-38]_煤柱直接回收采煤法.doc

煤柱直接回收采煤法技术领域本发明涉及一种煤炭开采方法，具体为回采工作面含煤柱全宽度推进、相邻工作面间留设单隔离煤柱的采煤方法。背景技术随着煤矿设备机械化、大型化、自动化程度的不断提高，我国的采煤方法经历了房柱采煤、高档普采、综采、分层综采、放顶煤，到最新的大采高一次采全高采煤方法，取得了很大的进步，矿井的资源回收率也随着采煤方法的改进逐步提高，取得了较好的经济效益。但目前的采煤方法在资源利用方面仍然浪费很大，即使拿最先进的一次采全高采煤方法来说，虽然在高度方向上极大的提高了煤炭回收率，但横向方向上煤柱浪费仍很严重。例如按工作面长度200米，煤柱宽度30米计算，至少有一侧煤柱约（30/230=）13%的资源无法回收。这一情况在高瓦斯大采高矿井更为严重，由于高瓦斯矿井通风要求的需要，通常采用二进二回或三进二回等通风方式来控制瓦斯浓度不超限，见附图1。这样一来每个工作面就有2个煤柱被废弃，仅煤柱就有（60/260=）23%的资源不能回收。因此非常有必要研究一种新的采煤方法来提高资源利用率。发明内容本发明为解决现有采煤技术存在的低资源回收率的问题而提供了一种煤柱直接回收的采煤方法。具体方法为：1、在采煤工作面两侧各开设一条顺槽巷道，其中一条作为皮带运输兼进风巷，另一条根据通风系统的设计作回风巷或进风巷；2、根据需要将其余通风或辅助巷道布置在上述两巷道之间，这些巷道直接与工作面相通。本采煤方法的实质是将煤柱移入工作面推进范围，变不可开采为直接开采。实施方法1、本发明所涉及的巷道掘进方法不受限制，但布置在工作面推进宽度范围内的巷道两帮不能使用钢锚杆维护。2、巷道全部布置在工作面推进宽度范围之内，与工作面刮板输送机机头相对应的皮带运输巷布置在工作面最外一侧，其余巷道的位置和数量可根据需要调整，如可采用图3所示的二进二回巷道布置方式，也可减少一条巷道采用两进一回或增加一条巷道采用三进二回的巷道布置方式，或采用其它布置方式。3、与传统采煤方法相比，需注意维护布置在工作面内的巷道的端头区域。如所采煤层为坚硬顶板或稳定顶板，这一区域很好维护；如顶板较差，可采取措施加强顶板维护。4、由于布置在工作面内的巷道顶部留煤并用锚杆支护会妨碍采煤机割煤，煤层厚度在4米以下时，所有巷道可采取沿底沿顶全高度掘进；煤层厚度大于4米时，工作面最外侧两个巷道沿底掘进，其余巷道可沿顶掘进，如图4所示。5、可加大横川与顺槽巷道的交叉角度，避免工作面推进至横川时顶板暴露面积过大，并利于迈步支架、单体柱、木垛等对横川进行支护和回撤，如图5所示。附图说明图1为传统高瓦斯矿井二进二回工作面巷道布置方式图2为传统高瓦斯矿井三进二回工作面巷道布置方式图3为采用本发明工作面全宽度推进的一种二进二回工作面巷道布置方式图4为煤层厚度4米时可采取的巷道及横川施工方式图5 为120交叉角横川及支架超前支护形式本工作面开采后废弃煤柱 皮带运输兼进风巷工作面 下一工作面可用巷道图1 传统高瓦斯矿井二进二回工作面巷道布置方式本工作面开采后废弃煤柱 皮带运输兼进风巷工作面 下一工作面可用巷道图2 传统高瓦斯矿井三进二回工作面巷道布置方式皮带运输兼进风巷 工作面 本工作面与下一工作面间的隔离煤柱图3 采用本发明工作面全宽度推进的一种二进二回工作面巷道布置方式工作面内的巷道 横川 工作面最外侧巷道 图4 煤层厚度4米时可采取的巷道及横川施工方式工作面最外侧巷道 横川 迈步式液压支架组 采煤机图5 120交叉角横川及支架超前支护形式有益效果与传统方法相比，采用本发明所指的采煤方法具有以下优点：1、如工作面两侧为井田边界或保护煤柱等不可开采区域时，即无相邻工作面时，采用传统二进一回巷道布置方式，有一个煤柱无法回收，采用传统二进二回巷道布置方式，有两个煤柱无法回收。采用本发明所指的采煤方法可实现全宽度开采，即无煤柱损失，相比可节约12个煤柱的资源。2、如工作面有相邻工作面时，无论采取二进二回或三进二回等巷道布置方式，都至少有两个煤柱无法回收。而采用本发明所指的采煤方法，只需在相邻工作面间留设窄隔离煤柱，即n个工作面相邻，留设n-1个隔离煤柱，比原来2n个煤柱节约了n+1个煤柱，大大提高了煤炭回采率。3、传统采煤方法因煤柱不能回收，尽量减小煤柱宽度以避免资源浪费，因此煤柱承载压力过大，巷道变形大，维护量大。采用本发明所指的采煤方法，煤柱可以直接开采，因此可以加宽巷道间煤柱的尺寸，减小巷道的变形量和维护量。4、原采煤方法工作面间因共用巷道，新工作面与上一工作面采空区隔离不彻底，存在安全隐患。而采用本发明所指的采煤方法在相邻工作面间留设有专门的隔离煤柱，有效的避免了上一工作面采空区积水、瓦斯等的危害，大大提高了新工作面的安全性。5、按煤柱30米宽，采高5米，工作面顺槽2000米，未开采密度1.4t/m3计算，仅一个煤柱占用煤炭资源就有30520001.4=420000吨，即42万吨，每吨煤以500元计算，经济效益2.1亿元。因此，采用本发明所指的采煤方法产生的经济效益、环境效益和社会效益都是十分巨大的。权利要求：一种煤柱直接回收采煤法：1、巷道全部布置在工作面推进宽度范围之内，与工作面刮板输送机机头相对应的顺槽皮带运输巷布置在工作面最外一侧，与工作面刮板输送机机尾相对应的顺槽巷道布置在工作面最外另一侧，其