專(zhuān)利名稱(chēng)：邊界上(下)山沿空成巷z型采煤法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種邊界上(下)山沿空成巷Z型采煤法。
目前，國(guó)內(nèi)各采煤礦區(qū)普遍使用的采煤方法為后退式采煤法，這種采煤方法是將采區(qū)上(下)上布置在采區(qū)中央，生產(chǎn)時(shí)先掘出工作面的兩條副巷，然后開(kāi)切眼，布置生產(chǎn)，采用這種采煤方法，上下工作面之間一般都留有煤柱，因此這種采煤方法采準(zhǔn)巷道掘進(jìn)工程量、維護(hù)量大，生產(chǎn)工作面搬家次數(shù)多，采掘緊張，生產(chǎn)被動(dòng)，生產(chǎn)成本高，煤炭資源損失較大。為了解決上述問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)研究使用了邊界上(下)山沿空成巷Z型采煤法。通過(guò)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所國(guó)際聯(lián)機(jī)檢索和國(guó)內(nèi)聯(lián)機(jī)檢索及手工檢索，查找了國(guó)內(nèi)外22個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)及檢索工具書(shū)，從其存貯的3000多萬(wàn)篇國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)及專(zhuān)利中，查出了國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)4篇(1)、“Z”形采煤綜采工作面沿空留巷-東北煤炭技術(shù)89(5)11-14;(2)、“Z”型采煤綜采工作面沿空留巷-雙煤科技89(2)27-29;(3)、Z TYPE ADVANCED MINING IN A FULLY MECHANIZED COAL FACE--COAL SCIENCE AND TECHNOLOGY(PEKING)N7 1986 P2-6;(4)、回采工作面上、下順槽沿空時(shí)的工藝及其礦壓顯現(xiàn)差異--潞煤技術(shù) 88(2)1-7。這些文獻(xiàn)分別論述了屬后退式跨采范圍的Z型采煤法的無(wú)煤柱開(kāi)采效益，Z型采煤沿空留巷等，這些方法與國(guó)內(nèi)普遍采用的后退式方法相比有一定的資源效益和經(jīng)濟(jì)效益，但仍存在著支護(hù)困難、巷道維護(hù)和掘進(jìn)工程量仍然較大的缺點(diǎn)，因而難以實(shí)現(xiàn)，難以扭轉(zhuǎn)煤炭生產(chǎn)的被動(dòng)局面，與本發(fā)明的采礦方法有明顯區(qū)別。另外查出國(guó)外相關(guān)文獻(xiàn)一篇MINE OF THEFUTURE EZAMPLES OF MININE ENGINEERING FOR GREAT DEPTHS INOPERATIONAL COLLIERS (DE 89770120)該文為西德魯爾礦區(qū)所著，主要論述了大采深條件下采煤方法將怎么發(fā)展，其中提到工作面Z型布置及回采巷道與工作面平行布置，但未涉及采區(qū)主要巷道上、下山的改革布置，與本發(fā)明有區(qū)別，并且存在與國(guó)內(nèi)同樣的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題而提出的一種邊界上(下)山沿空成巷Z型采煤法，使用該采煤法，上、下工作面之間不留煤柱，大大減少了煤炭資源的損失率，降低了采準(zhǔn)巷道的工程掘進(jìn)量和維護(hù)量，提高了煤炭資源的回收率。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的邊界上(下)山沿空成巷Z型采煤法包括以下特征a、邊界上(下)山特征，將采區(qū)上(下)山布置在采區(qū)邊界;
b、沿空成巷特征，即每個(gè)采區(qū)只掘一條副巷，其余的副巷都是沿工作面做成的，沿空做成的巷道即為本工作面服務(wù)，也為相鄰工作面服務(wù)。
c、工作面呈Z形布置特征，回采過(guò)程中，已有的副巷隨著工作面推進(jìn)而報(bào)廢，另一條副巷則沿空做成，工作面生產(chǎn)系統(tǒng)始終呈Z型布置。
在本發(fā)明中，可在一個(gè)采區(qū)邊界兩側(cè)各開(kāi)設(shè)布置一條上(下)山;也可在采區(qū)邊界一側(cè)開(kāi)設(shè)布置一條上(下)山，在采區(qū)邊界另一側(cè)開(kāi)設(shè)布置兩條或兩條以上上(下)山;還可在一個(gè)采區(qū)邊界兩側(cè)各開(kāi)設(shè)布置兩條或兩條以上上(下)山。
本發(fā)明與目前礦區(qū)一般采用的后退式回采相比有以下積極效果A、采區(qū)回采率可提高10%-15%，同時(shí)采區(qū)的產(chǎn)出和產(chǎn)值亦提高10%-15%，因而可大幅度提高效益，延長(zhǎng)采區(qū)和礦井服務(wù)年限。B、采區(qū)內(nèi)只掘一條回采巷道，其余全部沿空成巷，因而采區(qū)回采巷道掘進(jìn)率可降低80%以上，從而大大降低巷道掘進(jìn)工程量，降低生產(chǎn)成本。C、切眼數(shù)目可降低50%，因此其工程量和維護(hù)量及工作面搬家次數(shù)相應(yīng)降低50%，并且，搬家距離近，費(fèi)用低，時(shí)間短。D、采用邊界上(下)山單一布置時(shí)，上(下)山數(shù)目可降低40%以上。E、由于大大降低了掘進(jìn)工程量，將徹底消除了采掘緊張關(guān)系，扭轉(zhuǎn)煤炭生產(chǎn)的被動(dòng)局面。本發(fā)明也與文獻(xiàn)上所披露的沿空留巷Z形采煤法有以下明顯的區(qū)別和優(yōu)勢(shì)(1)、沿空留巷Z形采煤法沒(méi)有系統(tǒng)論述采區(qū)主要巷道-采區(qū)上、下山的布置改造，即不設(shè)置邊界上、下山。因此，沿空留巷Z形采煤法不省采區(qū)上、下山工程量，而本采煤法可節(jié)省40%以上的采區(qū)上、下山工程量;另外，沿空留巷Z形采煤法由于不專(zhuān)設(shè)邊界上、下山，只有當(dāng)兩個(gè)采區(qū)之間有相應(yīng)的連續(xù)的煤量沒(méi)有開(kāi)采時(shí)才能應(yīng)用，而這種情況卻很少，因?yàn)楫?dāng)采區(qū)開(kāi)拓準(zhǔn)備出來(lái)后，很快就要進(jìn)行開(kāi)采，很難出現(xiàn)兩個(gè)采區(qū)之間有連續(xù)煤量沒(méi)有開(kāi)采的情況，所以這種方法應(yīng)用的機(jī)會(huì)很少，只能偶然使用，而本采煤法設(shè)計(jì)有專(zhuān)門(mén)的邊界上、下山，所以整個(gè)采區(qū)都可以使用。(2)、沿空留巷要先將工作面的兩條副巷全部掘出，然后開(kāi)切眼布置工作面，工作面回采時(shí)一條副巷隨采隨報(bào)廢，另一條則沿空留下，為相鄰工作面服務(wù)，因此與本發(fā)明的先只掘出一條副巷，另一條副巷沿空形成的沿空成巷方法完全不同，如果整個(gè)采區(qū)都使用沿空留巷，回采巷道掘進(jìn)率只減少30%左右，而整個(gè)采區(qū)若使用沿空成巷，則一個(gè)采區(qū)只需掘一條回采巷道，回采巷道掘進(jìn)率可降低80%以上。(3)、沿空留巷由于是先掘巷道，回采后再留下，因此回采巷道受壓、變形時(shí)間長(zhǎng)，維護(hù)相當(dāng)困難，維護(hù)費(fèi)用高昂，因此限制了其使用范圍，而沿空成巷與之相比，巷道變形、受壓時(shí)間短，巷道形成前，已消化了大量變形，其支護(hù)比沿空留巷容易得多。支護(hù)成本要低得多。而支護(hù)是否困難，是否能夠順利實(shí)現(xiàn)，支護(hù)費(fèi)用是否昂貴，是一種采煤方法能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，因此，本發(fā)明比沿空留巷有著更為廣闊的應(yīng)用前景和更好的經(jīng)濟(jì)效益。
附圖的圖面說(shuō)明如下

圖1為邊界上山布置示意圖。
圖2為邊界下山布置示意圖。
圖3為上行式邊界上山沿空成巷Z型采煤法示意圖。
圖4為下行式邊界上山沿空成巷Z型采煤法示意圖。
圖5為上行式邊界下山沿空成巷Z型采煤法示意圖。
圖6為下行式邊界下山沿空成巷Z型采煤法示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)、標(biāo)志說(shuō)明如下1為運(yùn)輸大巷;2為回風(fēng)大巷;3為邊界軌道上山;4為邊界運(yùn)輸上山;3′為邊界軌道下山;4′為邊界運(yùn)輸下山;5為第一區(qū)段下副巷;6為開(kāi)切眼;7為沿空成巷(即第一區(qū)段上副巷，第二區(qū)段下副巷);5′為第一區(qū)段上副巷;7′為沿空成巷(即第一區(qū)段下副巷，第二區(qū)段上副巷)。
—-—煤柱線; 采空區(qū)(未完全踏實(shí)); 采空區(qū)(完全踏實(shí))。
本發(fā)明以下結(jié)合(附圖)實(shí)施例作詳細(xì)的描述實(shí)施例1(1)、邊界上山。將采區(qū)上山布置在采區(qū)邊界，如圖1所示。根據(jù)礦井不同的條件，邊界上山可以采用如下幾種組合方式a>對(duì)于新開(kāi)拓的采區(qū)，在采區(qū)邊界左右各布置一條上山，這樣除第一個(gè)采區(qū)外，其余采區(qū)只攤一條上山，相鄰采區(qū)共用一條上山，這是該采煤方法上山布置的最基本形式。
b>單一雙(多)邊界上山。結(jié)合現(xiàn)有采區(qū)生產(chǎn)情況，將采區(qū)一側(cè)邊界布置一條上山，另一側(cè)邊界則有兩條或多條上山，相鄰采區(qū)共用一條或兩條(多條)上山。
c>雙或多條上山，即根據(jù)需要在采區(qū)邊界左右各布置雙或多條上山，相鄰采區(qū)共用雙或多條上山。
(2)、根據(jù)礦井不同的地質(zhì)條件，采區(qū)內(nèi)工作面的開(kāi)采順序可采用上行式或下行式兩種。
a>上行式，如圖3所示，即從最下一個(gè)工作面開(kāi)始采起。在上山布置好后，先掘最下一個(gè)工作面的下副巷，將邊界上山連通，(該下副巷可以一次掘出，連通邊界上山，也可分段掘出，使該副巷始終超前工作面30～50米，該巷道用聯(lián)絡(luò)巷與運(yùn)輸大巷聯(lián)通。)同時(shí)掘一段上副巷，約40米長(zhǎng)左右，然后開(kāi)切眼，將上、下副巷貫通布置工作面，如圖3.1所示，然后工作面向運(yùn)輸邊界上山方向推進(jìn)，形成Z形，如圖3.2所示，下副巷隨工作面推進(jìn)逐漸報(bào)廢，上副巷隨工作面推進(jìn)而逐漸沿空形成，該巷道除為本工作面服務(wù)外，還要為相鄰工作面服務(wù)，如圖3.3所示，相鄰工作面的生產(chǎn)系統(tǒng)與第一工作面的類(lèi)似，這即是上行式邊界上山沿空成巷Z形采煤法。
b>下行式，如圖4所示，即從最上一個(gè)工作面開(kāi)始采起。在上山布置好后，先掘最上一個(gè)工作面的上副巷，將邊界上山連通，(該上副巷可以一次掘出，連通邊界上山，也可分段掘出，使該副巷始終超前工作面30～50米，該巷道用聯(lián)絡(luò)巷與回風(fēng)大巷聯(lián)通。)同時(shí)掘一段下副巷，約40米長(zhǎng)左右，然后開(kāi)切眼，將上、下副巷貫通布置工作面，如圖4.1所示，然后工作面向軌道邊界上山方向推進(jìn)，形成Z形，如圖4.2所示，上副巷隨工作面推進(jìn)逐漸報(bào)廢，下副巷隨工作面推進(jìn)而逐漸沿空形成，該巷道除為本工作面服務(wù)外，還要為相鄰工作面服務(wù)，如圖4.3所示，相鄰工作面的生產(chǎn)系統(tǒng)與第一工作面的類(lèi)似，這即是下行式邊界上山沿空成巷Z形采煤法。
實(shí)施例2(1)、邊界下山。將采區(qū)下山布置在采區(qū)邊界，如圖2所示。根據(jù)礦井不同的條件，邊界下山可以采用如下幾種組合方式a>對(duì)于新開(kāi)拓的采區(qū)，在采區(qū)邊界左右各布置一條下山，這樣除第一個(gè)采區(qū)外，其余采區(qū)只攤一條下山，相鄰采區(qū)共用一條下山，這是該采煤方法下山布置的最基本形式。
b>單一雙(多)邊界下山。結(jié)合現(xiàn)有采區(qū)生產(chǎn)情況，將采區(qū)一側(cè)邊界布置一條下山，另一側(cè)邊界則有兩條或多條下山，相鄰采區(qū)共用一條或兩條(多條)下山。
c>雙或多條下山，即根據(jù)需要在采區(qū)邊界左右各布置雙或多條下山，相鄰采區(qū)共用雙或多條下山。
(2)、根據(jù)礦井不同的地質(zhì)條件，采區(qū)內(nèi)工作面的開(kāi)采順序可采用上行式或下行式兩種。
a>上行式，如圖5所示，即從最下一個(gè)工作面開(kāi)始采起。在下山布置好后，先掘最下一個(gè)工作面的下副巷，將邊界下山連通，同時(shí)掘一段上副巷，約40米長(zhǎng)左右，然后開(kāi)切眼，將上、下副巷貫通布置工作面，如圖5.1所示，然后工作面向運(yùn)輸邊界下山方向推進(jìn)，形成Z形，如圖5.2所示，下副巷隨工作面推進(jìn)逐漸報(bào)廢，下副巷隨工作面推進(jìn)而逐漸沿空形成，該巷道除為本工作面服務(wù)外，還要為相鄰工作面服務(wù)，如圖5.3所示，相鄰工作面的生產(chǎn)系統(tǒng)與第一工作面的類(lèi)似，這即是上行式邊界下山沿空成巷Z形采煤法。
b>下行式，如圖6所示，即從最上一個(gè)工作面開(kāi)始采起。在下山布置好后，先掘最上一個(gè)工作面的上副巷，將邊界下山連通，同時(shí)掘一段下副巷，約40米長(zhǎng)左右，然后開(kāi)切眼，將上、下副巷貫通布置工作面，如圖6.1所示，然后工作面向軌道邊界下山方向推進(jìn)，形成Z形，如圖6.2所示，上副巷隨工作面推進(jìn)逐漸報(bào)廢，下副巷隨工作面推進(jìn)而逐漸沿空形成，該巷道除為本工作面服務(wù)外，還要為相鄰工作面服務(wù)，如圖6.3所示，相鄰工作面的生產(chǎn)系統(tǒng)與第一工作面的類(lèi)似，這即是下行式邊界下山沿空成巷Z形采煤法。
權(quán)利要求
1.一種邊界上(下)山沿空成巷Z型采煤法，它包括以下特征a、邊界上(下)山特征，將采區(qū)上(下)山布置在采區(qū)邊界；b、沿空成巷特征，即每個(gè)采區(qū)只掘一條副巷，其余的副巷都是沿工作面做成的，沿空做成的巷道即為本工作面服務(wù)，也為相鄰工作面服務(wù)。c、工作面呈Z形布置特征，回采過(guò)程中，已有的副巷隨著工作面推進(jìn)而報(bào)廢，另一條副巷則沿空做成，工作面生產(chǎn)系統(tǒng)始終呈Z型布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊界上(下)山沿空成巷Z型采煤法，其特征在于在一個(gè)采區(qū)邊界兩側(cè)各開(kāi)設(shè)布置一條上(下)山。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊界上(下)山沿空成巷Z型采煤法，其特征在于在采區(qū)邊界一側(cè)開(kāi)設(shè)布置一條上(下)山，在采區(qū)邊界另一側(cè)設(shè)布置兩條或兩條以上上(下)山。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊界上(下)山沿空成巷Z型采煤法，其特征在于在一個(gè)采區(qū)邊界兩側(cè)各開(kāi)設(shè)布置兩條或兩條以上上(下)山。
全文摘要
一種邊界上(下)山沿空成巷Z形采煤法，它包括以下特征(1)、邊界上(下)山；(2)、工作面生產(chǎn)系統(tǒng)呈Z形布置；(3)、沿空成巷，即每個(gè)采區(qū)使用邊界上(下)山只掘一條副巷，其余的副巷都是沿工作面做成的，即沿空成巷，沿空所成的巷道既為本工作面服務(wù)，也為相鄰工作面服務(wù)。使用本采煤法的優(yōu)點(diǎn)是上、下工作面間不留煤柱，減少煤炭資源的損失率，并且降低了采準(zhǔn)巷道的工程掘進(jìn)量和維護(hù)量，從根本上緩解了煤礦生產(chǎn)采掘接替緊張的被動(dòng)局面。
文檔編號(hào)E21C41/16GK1102455SQ9410764
公開(kāi)日1995年5月10日 申請(qǐng)日期1994年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月4日
發(fā)明者姚國(guó)平, 孟令富, 劉付亮 申請(qǐng)人:河南省地質(zhì)礦產(chǎn)廳, 河南省新峰礦務(wù)局六礦