【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿井开发，具体而言，涉及一种矿井综采工作面巷道结构及矿井综采方法。
技术介绍
1、在相关技术中，煤矿井下综采工作面的布置通常为规则的矩形块段，如图1所示，切眼1、运输平巷2、回风平巷3和回撤通道4共同围成矩形结构，回采方向为l’。在煤矿发育规则的区域(例如煤矿的横向截面大致为矩形结构的区域)布置综采工作面一般不存在困难；然而在受断层、冲刷等地质构造以及井田边界影响所形成的不规则的开采区域内，布置规则的矩形块段综采工作面就非常困难。
2、在上述的情况下，如果在煤矿发育的区域内布置矩形块段综采工作面的话，无法实现边角块段的高回采率综采回收，这就造成了边角区域资源的巨大浪费；如果在不规则边角区域最大化布置矩形块综采工作面的话(也即使得部分质构造位于综采工作面内)，掘进巷道以及综采过程中需要对地质构造进行掘进及切割，使得掘进、切割难度大，且容易对综采设备造成损伤(具体为：切割地质构造时会损伤采掘设备的刀片；切割下的煤流中会包含硬度较大岩块，这些岩块会损伤胶带运输机)，此外，采掘设备割岩形成的大量粉尘会也危害员工的职业健康，也不利于煤质管理；另外采用这种开采方法也不利于综采工作面的顶板控制，经过构造区域时易发生顶板事故。
3、为了解决上述的问题，目前的解决方案包括以下两种：
4、1、采用房柱式开采；
5、2、规则区域布置旋转工作面或调斜工作面。
6、其中，采用了方案1尽管在一定程度上提高了边角区域煤体的资源回收率，但资源回收率也不超过40％，同时采用房柱式开采方法时
7、采用方案2工艺非常复杂，实施非常困难，不利于高产、高效地组织生产；同时实施调斜和旋转工作面对边角区域资源回收率的提升幅度也十分有限。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种矿井综采工作面巷道结构及矿井综采方法，以解决相关技术中的对于不规则的开采区域难以高产、高效、高资源回收率地进行生产的问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种矿井综采工作面巷道结构，包括：切眼；第一平巷，连接在切眼的第一端，第一平巷包括多个第一巷道段以及连接在相邻的两个第一巷道段之间的第一连接巷道，其中，每个第一巷道段均沿回采方向延伸，多个第一巷道段在平行于回采面的宽度方向上间隔设置并在回采方向上依次首尾对应设置；第二平巷，连接在切眼的第二端，其中，第一平巷和第二平巷中的一个为回风平巷，第一平巷和第二平巷中的另一个为运输平巷。
3、进一步地，第一连接巷道包括第一加面切眼，与第一加面切眼连接的两个第一巷道段中处于上游的第一巷道段位于处于下游的第一巷道段的内侧。
4、进一步地，第一加面切眼的内端设置有第一支撑硐室。
5、进一步地，第一连接巷道包括第一回撤通道，与第一回撤通道连接的两个第一巷道段中处于上游的第一巷道段位于处于下游的第一巷道段的外侧。
6、进一步地，第一回撤通道的内端设置有第二支撑硐室；第一连接巷道还包括设置在第一回撤通道下游的第一回撤辅巷以及连接在第一回撤通道和第一回撤辅巷之间的第一联巷，其中，第一回撤通道和第一回撤辅巷的内端与同一第一巷道段连接，第一回撤通道和第一回撤辅巷的外端与同一第一巷道段连接。
7、进一步地，第一平巷为回风平巷，第二平巷为运输平巷，第二平巷包括多个第二巷道段以及连接在相邻的两个第二巷道段之间的第二连接巷道，其中，多个第二巷道段均沿回采方向延伸，多个第二巷道段在平行于回采面的宽度方向上间隔设置并在回采方向上依次首尾对应设置。
8、进一步地，第二连接巷道包括第二加面切眼，与第二加面切眼连接的两个第二巷道段中处于上游的第二巷道段位于处于下游的第二巷道段的内侧。
9、进一步地，第二连接巷道还包括设置在第二加面切眼下游的第一转载巷道，其中，第二加面切眼和第一转载巷道的内端与同一第二巷道段连接，第二加面切眼和第一转载巷道的外端与同一第二巷道段连接，其中，处于上游的第二巷道段包括第一机头巷道，第一机头巷道位于第二加面切眼的内端和第一转载巷道的内端之间。
10、进一步地，第一转载巷道与第二加面切眼成角度设置。
11、进一步地，第一转载巷道的外端相对于第一转载巷道的内端远离第二加面切眼设置；和/或，第一转载巷道与第二加面切眼之间的夹角在30°至60°之间；和/或，第二加面切眼的内端设置有第三支撑硐室。
12、进一步地，第二连接巷道包括第二回撤通道，与第二回撤通道连接的两个第二巷道段中处于上游的第二巷道段位于处于下游的第二巷道段的外侧。
13、进一步地，第二连接巷道还包括设置在第二回撤通道下游的第二转载巷道，第二回撤通道和第二转载巷道的内端与同一第二巷道段连接，第二回撤通道和第二转载巷道的外端与同一第二巷道段连接，其中，处于上游的第二巷道段包括第二机头巷道，第二机头巷道位于第二回撤通道的外端和第二转载巷道的外端之间。
14、进一步地，第二转载巷道与第二回撤通道成角度设置，其中，第二转载巷道的外端相对于第二转载巷道的内端靠近第二回撤通道设置；和/或，第二转载巷道与第二回撤通道之间的夹角在30°至60°之间。
15、进一步地，第二回撤通道的内端设置有第四支撑硐室；第二连接巷道还包括设置在第二回撤通道下游的第二回撤辅巷以及连接在第二回撤通道和第二回撤辅巷之间的第二联巷，其中，第二回撤通道和第二回撤辅巷的内端与同一第二巷道段连接，第二回撤通道和第二回撤辅巷的外端与同一第二巷道段连接。
16、进一步地，矿井综采工作面巷道结构还包括设置在第二平巷外侧的第三平巷以及连通第三平巷和第二连接巷道的第三联巷，第三平巷和第三联巷可用于运输综采设备。
17、进一步地，切眼和/或第一平巷和/或第二平巷的外侧设置有辅助硐室，辅助硐室可用于调车和/或放置工具。
18、进一步地，矿井综采工作面巷道用于对待开采煤体进行开采，待开采煤体包括沿回采方向设置的多个煤体段，相邻的两个煤体段的宽度不同，处于最上游的煤体段所对应的综采工作面的宽度a1满足：a1＝n1(w+f)+2w安-w1-w2，其中：n1为位于切眼中的液压支架的台数；w为每台液压支架的宽度；f为相邻的两台液压支架之间的安装间隙；w安为工作面安全出口宽度并在0.8mm至2mm之间；w1为第一平巷的宽度；w2为第二平巷的宽度。
19、进一步地，相邻的两个煤体段中，位于下游的煤体段所对应的综采工作面的宽度an与位于上游的煤体段所对应的综采工作面的宽度an-1之间满足：an＝an-1±nn(w+f)，其中，nn为增加或者减少的液压支架的台数。
20、根据本专利技术的另一方面，提供了一种矿井综采方法，通过矿井综采工作面巷道结构对待开采煤体进行开采，其中，矿井综采工作面巷道结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第一连接巷道(22)包括第一加面切眼(221)，与所述第一加面切眼(221)连接的两个所述第一巷道段(21)中处于上游的所述第一巷道段(21)位于处于下游的所述第一巷道段(21)的内侧。
3.根据权利要求2所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第一加面切眼(221)的内端设置有第一支撑硐室(222)。
4.根据权利要求1所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第一连接巷道(22)包括第一回撤通道(223)，与所述第一回撤通道(223)连接的两个所述第一巷道段(21)中处于上游的所述第一巷道段(21)位于处于下游的所述第一巷道段(21)的外侧。
5.根据权利要求4所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，
6.根据权利要求1至5中任一项所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第一平巷(20)为回风平巷，所述第二平巷(30)为运输平巷，所述第二平巷(30)包括多个第二巷道段(31)以及连接在
7.根据权利要求6所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第二连接巷道(32)包括第二加面切眼(321)，与所述第二加面切眼(321)连接的两个所述第二巷道段(31)中处于上游的所述第二巷道段(31)位于处于下游的所述第二巷道段(31)的内侧。
8.根据权利要求7所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第二连接巷道(32)还包括设置在所述第二加面切眼(321)下游的第一转载巷道(322)，其中，所述第二加面切眼(321)和所述第一转载巷道(322)的内端与同一所述第二巷道段(31)连接，所述第二加面切眼(321)和所述第一转载巷道(322)的外端与同一所述第二巷道段(31)连接，其中，处于上游的所述第二巷道段(31)包括第一机头巷道(311)，所述第一机头巷道(311)位于所述第二加面切眼(321)的内端和所述第一转载巷道(322)的内端之间。
9.根据权利要求8所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第一转载巷道(322)与所述第二加面切眼(321)成角度设置。
10.根据权利要求9所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，
11.根据权利要求6所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第二连接巷道(32)包括第二回撤通道(324)，与所述第二回撤通道(324)连接的两个所述第二巷道段(31)中处于上游的所述第二巷道段(31)位于处于下游的所述第二巷道段(31)的外侧。
12.根据权利要求11所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第二连接巷道(32)还包括设置在所述第二回撤通道(324)下游的第二转载巷道(325)，所述第二回撤通道(324)和所述第二转载巷道(325)的内端与同一所述第二巷道段(31)连接，所述第二回撤通道(324)和所述第二转载巷道(325)的外端与同一所述第二巷道段(31)连接，其中，处于上游的所述第二巷道段(31)包括第二机头巷道(312)，所述第二机头巷道(312)位于所述第二回撤通道(324)的外端和所述第二转载巷道(325)的外端之间。
13.根据权利要求12所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第二转载巷道(325)与所述第二回撤通道(324)成角度设置，其中，
14.根据权利要求12所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，
15.根据权利要求6所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述矿井综采工作面巷道结构还包括设置在所述第二平巷(30)外侧的第三平巷以及连通所述第三平巷和所述第二连接巷道(32)的第三联巷，所述第三平巷和所述第三联巷可用于运输综采设备。
16.根据权利要求1至5中任一项所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述切眼(10)和/或所述第一平巷(20)和/或所述第二平巷(30)的外侧设置有辅助硐室(40)，所述辅助硐室(40)可用于调车和/或放置工具。
17.根据权利要求1至5中任一项所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述矿井综采工作面巷道用于对待开采煤体(50)进行开采，所述待开采煤体(50)包括沿所述回采方向(L)设置的多个煤体段，相邻的两个所述煤体段的宽度不同，处于最上游的所...
【技术特征摘要】
1.一种矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第一连接巷道(22)包括第一加面切眼(221)，与所述第一加面切眼(221)连接的两个所述第一巷道段(21)中处于上游的所述第一巷道段(21)位于处于下游的所述第一巷道段(21)的内侧。
3.根据权利要求2所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第一加面切眼(221)的内端设置有第一支撑硐室(222)。
4.根据权利要求1所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第一连接巷道(22)包括第一回撤通道(223)，与所述第一回撤通道(223)连接的两个所述第一巷道段(21)中处于上游的所述第一巷道段(21)位于处于下游的所述第一巷道段(21)的外侧。
5.根据权利要求4所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，
6.根据权利要求1至5中任一项所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第一平巷(20)为回风平巷，所述第二平巷(30)为运输平巷，所述第二平巷(30)包括多个第二巷道段(31)以及连接在相邻的两个所述第二巷道段(31)之间的第二连接巷道(32)，其中，多个所述第二巷道段(31)均沿所述回采方向(l)延伸，多个所述第二巷道段(31)在平行于所述回采面(11)的宽度方向上间隔设置并在所述回采方向(l)上依次首尾对应设置。
7.根据权利要求6所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第二连接巷道(32)包括第二加面切眼(321)，与所述第二加面切眼(321)连接的两个所述第二巷道段(31)中处于上游的所述第二巷道段(31)位于处于下游的所述第二巷道段(31)的内侧。
8.根据权利要求7所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第二连接巷道(32)还包括设置在所述第二加面切眼(321)下游的第一转载巷道(322)，其中，所述第二加面切眼(321)和所述第一转载巷道(322)的内端与同一所述第二巷道段(31)连接，所述第二加面切眼(321)和所述第一转载巷道(322)的外端与同一所述第二巷道段(31)连接，其中，处于上游的所述第二巷道段(31)包括第一机头巷道(311)，所述第一机头巷道(311)位于所述第二加面切眼(321)的内端和所述第一转载巷道(322)的内端之间。
9.根据权利要求8所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第一转载巷道(322)与所述第二加面切眼(321)成角度设置。
10.根据权利要求9所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，
11.根据权利要求6所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第二连接巷道(32)包括第二回撤通道(324)，与所述第二回撤通道(324)连接的两个所述第二巷道段(31)中处于上游的所述第二巷道段(31)位于处于下游的所述第二巷道段(31)的外侧。
12.根据权利要求11所述的矿井综采工作面巷道结构，其特征在于，所述第二连接巷道(32)还包括设置在所述第二回撤通道(324)下游的第二转载巷道(325)，所述第二回撤通道(324)和所述第二转载巷道(325)的内端与同一所述第二巷道段(31)连接，所述第二回撤通道(324)和所述第二转载巷道(325)的外端与同一所述第二巷道段(31)连接，其中，处于上游的所述第二巷道段(31)包括第二机头巷道(312)，所述第二机头巷道(312)位于所述第二回撤通道(324)的外端和所述第二转载巷道(325)...
【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞群，
申请(专利权)人：国能神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
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