一種上行開采工作面的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種上行開采工作面。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦上行開采作為一種反開采程序的特殊采煤技術(shù),在我國煤礦開采領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
[0003]目前,在進(jìn)行上行開采工作面設(shè)計(jì)時(shí),通常將巷道內(nèi)錯(cuò)布置,即上行開采工作面的巷道平面位置位于下部煤層采空區(qū)的巷道內(nèi)側(cè)。如此布置的原因主要是由于下部煤層采空區(qū)影響,上部煤層內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力集中區(qū)域,主要集中在下部煤層采空區(qū)巷道上方外側(cè)。由于煤層應(yīng)力集中,如果將上行開采工作面巷道布置在這一范圍內(nèi),則往往會(huì)造成巷道采掘及維護(hù)困難,對(duì)上行開采工作面正常生產(chǎn)也產(chǎn)生不利影響。
[0004]因此,目前實(shí)際上行工作面開采中,通過將巷道布置于上部煤層的下沉盆地的平底部分,避開應(yīng)力集中區(qū)域,有利于上行采煤時(shí)工作面安全開采。但巷道這樣布置存在的主要問題是上行開采工作面的隔離煤柱過大,資源浪費(fèi)嚴(yán)重;同時(shí),如此布置巷道也造成工作面推進(jìn)長(zhǎng)度短,搬家頻繁,影響生產(chǎn)效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了解決目前上行開采工作面留設(shè)煤柱大,資源浪費(fèi)嚴(yán)重的技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種新型的上行開采工作面。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種上行開采工作面,布置于上部煤層內(nèi),包括開切眼,運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道,所述運(yùn)輸巷道布置于下部煤層的已采工作面的運(yùn)輸巷道外側(cè)區(qū)域,運(yùn)輸巷道正上方或運(yùn)輸巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域,當(dāng)所述運(yùn)輸巷道布置于所述運(yùn)輸巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域內(nèi)時(shí),所述運(yùn)輸巷道與所述已采工作面運(yùn)輸巷道的水平距離1^的表達(dá)式為:LiSHcot!!) 3,其中,Η為上部煤層與下部煤層的層間距,單位為m,Φ3為巖層充分采動(dòng)角。
[0008]在上述上行開采工作面中,當(dāng)所述運(yùn)輸巷道布置于所述運(yùn)輸巷道外側(cè)區(qū)域時(shí),所述運(yùn)輸巷道與所述已采工作面運(yùn)輸巷道的水平距離L2的表達(dá)式為:L2< Hcot δ。,其中,δ。為移動(dòng)盆地邊界角。
[0009]在上述上行開采工作面中,所述回風(fēng)巷道布置于下部煤層的已采工作面的回風(fēng)巷道外側(cè)區(qū)域,回風(fēng)巷道正上方或回風(fēng)巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域,當(dāng)所述回風(fēng)巷道布置于所述回風(fēng)巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域內(nèi)時(shí),所述回風(fēng)巷道與所述已采工作面回風(fēng)巷道的水平距離L3的表達(dá)式為:L3
<Hcot Φ3。
[0010]在上述上行開采工作面中,當(dāng)所述回風(fēng)巷道布置于所述回風(fēng)巷道外側(cè)區(qū)域時(shí),所述回風(fēng)巷道與所述已采工作面回風(fēng)巷道的水平距離L4的表達(dá)式為:L4< Hcot δ。。
[0011]在上述上行開采工作面中,所述開切眼內(nèi)任意位置的底板傾斜角度i的表達(dá)式為:i < 0.0Olfftan β /Η,其中,W為是上部煤層最大下沉值,單位mm ;tan β為主要影響角正切。
[0012]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]①本發(fā)明提供的上行開采工作面,由于將運(yùn)輸巷道布置于與下部煤層已采工作面運(yùn)輸巷道水平距離Hcot Φ 3的內(nèi)側(cè)區(qū)域,或正上方或L2< Hcot δ。的外側(cè)區(qū)域,因此,本發(fā)明能夠較大程度的減小運(yùn)輸巷道一側(cè)隔離煤柱的寬度,提高上行開采工作面回收率。
[0014]②本發(fā)明提供的上行開采工作面,由于將回風(fēng)巷道布置于與下部煤層已采工作面回風(fēng)巷道水平距離L3< Hcot Φ 3的內(nèi)側(cè)區(qū)域,或正上方或L4< Hcot δ。的外側(cè)區(qū)域,因此,本發(fā)明能夠較大程度的減小回風(fēng)巷道一側(cè)隔離煤柱的寬度,提高上行開采工作面回收率。
[0015]③本發(fā)明提供的上行開采工作面,由于將開切眼內(nèi)任意位置的底板傾角i限定為i < 0.0Olfftan β/Η,能夠消除上部煤層下沉對(duì)采煤面生產(chǎn)安全的影響,因此,本發(fā)明能夠在減小上行開采工作面隔離煤柱寬度,提高回采率的同時(shí),保證采煤面開采的安全。
【附圖說明】
[0016]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解,下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,其中
[0017]圖1是本發(fā)明一種上行開采工作面俯視圖;
[0018]圖2是本發(fā)明一種上行開采工作面Α-Α向剖視圖。
[0019]圖中標(biāo)記為:1-上部煤層,2-開切眼,3-運(yùn)輸巷道,4-回風(fēng)巷道,5-下部煤層,6-已采工作面,7-運(yùn)輸巷道外側(cè)區(qū)域,8-運(yùn)輸巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域,9-已采工作面運(yùn)輸巷道,10-回風(fēng)巷道外側(cè)區(qū)域,11-回風(fēng)巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域,12-已采工作面回風(fēng)巷道。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0021]圖1-2所示是本發(fā)明一種上行開采工作面的優(yōu)選實(shí)施例。
[0022]所述上行開采工作面,布置于上部煤層1內(nèi),包括開切眼2,運(yùn)輸巷道3和回風(fēng)巷道4,所述運(yùn)輸巷道3布置于下部煤層5的已采工作面6的運(yùn)輸巷道外側(cè)區(qū)域7,運(yùn)輸巷道正上方或運(yùn)輸巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域8,當(dāng)所述運(yùn)輸巷道3布置于所述運(yùn)輸巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域8內(nèi)時(shí),所述運(yùn)輸巷道3與所述已采工作面運(yùn)輸巷道9的水平距離Q的表達(dá)式為:L !< Hcot Φ 3ο
[0023]當(dāng)所述運(yùn)輸巷道3布置于所述運(yùn)輸巷道外側(cè)區(qū)域7時(shí),所述運(yùn)輸巷道3與所述已采工作面運(yùn)輸巷道9的水平距離L2的表達(dá)式為:L Hcot δ。。
[0024]所述回風(fēng)巷道4布置于下部煤層5的已采工作面6的回風(fēng)巷道外側(cè)區(qū)域10,回風(fēng)巷道正上方或回風(fēng)巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域11,當(dāng)所述回風(fēng)巷道4布置于所述回風(fēng)巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域11內(nèi)時(shí),所述回風(fēng)巷道4與所述已采工作面回風(fēng)巷道12的水平距離L3的表達(dá)式為:L3
<Hcot Φ3。
[0025]當(dāng)所述回風(fēng)巷道4布置于所述回風(fēng)巷道外側(cè)區(qū)域10時(shí),所述回風(fēng)巷道4與所述已采工作面回風(fēng)巷道12的水平距離L4的表達(dá)式為:L4< Hcot δ。。
[0026]在本實(shí)施例中,所述開切眼2內(nèi)任意位置的底板傾斜角度i的表達(dá)式為:i
<0.0Olfftanβ /Ho
[0027]本實(shí)施例所述運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道的布置方式同樣適用于開切眼1的布置及停采線的布置。
[0028]顯然,上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種上行開采工作面,上行開采工作面布置于上部煤層(1)內(nèi),包括開切眼(2),運(yùn)輸巷道(3)和回風(fēng)巷道(4),其特征在于:所述運(yùn)輸巷道(3)布置于下部煤層(5)的已采工作面¢)的運(yùn)輸巷道外側(cè)區(qū)域(7),運(yùn)輸巷道正上方或運(yùn)輸巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域(8),當(dāng)所述運(yùn)輸巷道(3)布置于所述運(yùn)輸巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域(8)內(nèi)時(shí),所述運(yùn)輸巷道(3)與所述已采工作面運(yùn)輸巷道(9)的水平距離Q的表達(dá)式為:L !< Hcot Φ 3ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行開采工作面,其特征在于:當(dāng)所述運(yùn)輸巷道(3)布置于所述運(yùn)輸巷道外側(cè)區(qū)域(7)時(shí),所述運(yùn)輸巷道(3)與所述已采工作面運(yùn)輸巷道(9)的水平距尚L2的表達(dá)式為:L2< Hcot δ QO3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的上行開采工作面,其特征在于:所述回風(fēng)巷道(4)布置于下部煤層(5)的已采工作面¢)的回風(fēng)巷道外側(cè)區(qū)域(10),回風(fēng)巷道正上方或回風(fēng)巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域(11),當(dāng)所述回風(fēng)巷道⑷布置于所述回風(fēng)巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域(11)內(nèi)時(shí),所述回風(fēng)巷道(4)與所述已采工作面回風(fēng)巷道(12)的水平距離L3的表達(dá)式為:L3< HcotiD 3o4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的上行開采工作面,其特征在于:當(dāng)所述回風(fēng)巷道(4)布置于所述回風(fēng)巷道外側(cè)區(qū)域(10)時(shí),所述回風(fēng)巷道(4)與所述已采工作面回風(fēng)巷道(12)的水平距離L4的表達(dá)式為:L4< Hcot δ。。5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的上行開采工作面,其特征在于:所述開切眼(2)內(nèi)任意位置的底板傾斜角度i的表達(dá)式為< 0.001 Wtani3 /Η。
【專利摘要】一種上行開采工作面,布置于上部煤層(1)內(nèi),包括開切眼(2),運(yùn)輸巷道(3)和回風(fēng)巷道(4),運(yùn)輸巷道(3)布置于下部煤層(5)的已采工作面(6)的運(yùn)輸巷道外側(cè)區(qū)域(7),運(yùn)輸巷道正上方或運(yùn)輸巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域(8),當(dāng)運(yùn)輸巷道(3)布置于運(yùn)輸巷道內(nèi)側(cè)區(qū)域(8)內(nèi)時(shí),運(yùn)輸巷道(3)與已采工作面運(yùn)輸巷道(9)的水平距離L1的表達(dá)式為:L1<Hcotψ3。本發(fā)明能夠有效減小巷道隔離煤柱的寬度,同時(shí)保證工作面生產(chǎn)安全,進(jìn)而有效提高上行開采工作面的回收率。
【IPC分類】E21D9/14, E21C41/16
【公開號(hào)】CN105350964
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510855431
【發(fā)明人】張彬, 劉義新, 李宏杰, 李文, 孔令海, 王寅, 吳寶楊
【申請(qǐng)人】煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月1日