本发明属于煤矿开采技术领域。
背景技术：
众所周知，目前煤矿开采方法多是先将井田划分为阶段，再将阶段划分为采区，然后在采区内划分区段，最后在区段内留区段煤柱预掘回采巷道形成采煤工作面。这种开采方法不但掘巷多、成本高，而且阶段之间、采区之间、区段之间以及上山之间和上山两侧均需留设一定宽度的煤柱，各种煤柱留设不仅使得煤炭资源损失量大，而且往往是导致煤炭自然发火和矿山压力集中甚至冲击地压的根源。因此，我们在发明cn107725053a中公开了一种“适用于缓倾斜煤层的采区自留巷无煤柱开采方法”，但该开采方法仅在倾角不大于12度的缓倾斜煤层井田的采区范围内实现了无掘巷无煤柱开采，减少了采区内工作面搬家次数，但存在着相邻工作面交替转换生产后出现工作面污风下行问题，从而使得该开采方法只能适用于倾角不大于12度的缓倾斜煤层，并且由于仍旧存在阶段和采区，致使阶段大巷两侧、采区之间以及采区上山之间和上山两侧依旧需要留设一定宽度的保护煤柱或隔离煤柱，这在一定程度上限制了煤炭资源回收率的进一步提高。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种煤矿井田不划分采区无掘巷无煤柱开采方法。
这种井田不划分采区无掘巷无煤柱开采方法的技术方案是，
第一：首先在井田走向中部的上部边界附近布置主、副井，在井田上部边界沿煤层布置上部大巷，在与上部大巷标高一致的水平面上布置井底车场，在井田下部边界沿煤层布置下部大巷，在井田中部沿煤层倾向布置中央进风斜巷连接井底车场与下部大巷，在井田边界沿煤层布置煤层斜巷使上下两大巷贯通，形成下部大巷进风、上部大巷回风的矿井通风系统；在上部大巷布置胶带输送机形成煤炭运输系统，在下部大巷及矿井进风斜巷中布置辅助运输设备形成矿井辅助运输系统；
第二：然后从上部大巷的井田边界处布置首采工作面切眼，该工作面沿走向布置沿倾向推进下行前进式俯斜开采；在工作面向下前进式推采过程中形成工作面运输回风巷并沿空留巷作为相邻下个工作面的运输回风巷；
第三：首采工作面下行推采至下部边界后搬家至相邻的下个工作面切眼，然后上行前进式仰斜开采，至上部边界后再搬家至相邻的下个工作面切眼安装，如此上下往返循环推采。
为实现上述开采方法，本发明的具体施工步骤如下：
第一步：在井田走向中部的上边界附近施工矿井主、副井，主、副井掘至上部大巷设计标高位置，使主、副井贯通后掘进井底车场，主、副井形成矿井提升系统及矿井进回风系统；然后安排一队掘进上部大巷、另一队掘进矿井中央进风斜巷，中央进风斜巷掘至下部大巷设计标高后掘进下部大巷，待上下大巷掘至井田边界后上、下贯通作为首采工作面的进风斜巷，形成下部大巷进风、上部大巷回风的矿井通风系统；
同时，上部大巷采用机轨合一的形式，作为矿井物料设备辅助运输和煤炭运输的主要运输大巷；
第二步：在上部大巷的井田边界处，对局部大巷扩宽形成切眼，安装工作面三机配套设备，形成首采工作面，俯斜开采；
第三步：首采工作面向下前进式推采，工作面回风斜巷自成巷并沿空留巷，作为相邻工作面的回风斜巷；
在工作面回风斜巷布置可伸缩胶带输送机，担负本工作面及相邻工作面煤炭运输任务；
在上部大巷及工作面回风斜巷中安设单轨吊，利用单轨吊为工作面运输材料和设备，并作为相邻工作面的辅助运输设备；
首采工作面回采过程中，煤炭由工作面经回风斜巷运至上部大巷，再由上部大巷运至井底车场煤仓；工作面所需物料和设备经井底车场、上部大巷和回风斜巷由单轨吊运至工作面；新鲜风流由副井经井底车场和中央进风斜巷至下部大巷，再由下部大巷经工作面进风斜巷到达采煤工作面，工作面污风由回风斜巷经上部大巷至主井兼做回风井或专用回风井排出；
第四步：在首采工作面府斜推采至下部大巷停采前，在设计的第二个工作面切眼位置拓宽下部大巷至工作面设备安装需要的切眼宽度。将工作面三机配套设备搬家至切眼安装，形成仰斜开采工作面，首采工作面回风斜巷中的胶带输送机和单轨吊转而为这个相邻的工作面即第二个工作面服务；第二个工作面向上前进式仰斜推采，工作面进风斜巷自成巷并沿空留巷，作为下个相邻工作面即第三个工作面的进风斜巷；
在第二个工作面仰斜推采过程中，煤炭由工作面经回风斜巷运至上部大巷，再由上部大巷运至井底车场煤仓；工作面所需物料设备由副井经井底车场和上部大巷及回风斜巷单轨吊运至工作面；新风由副井经井底车场和中央进风斜巷至下部大巷，再由下部大巷经工作面进风斜巷到达工作面，污风由工作面回风斜巷经上部大巷至主井兼做回风井或专用回风井排出；
第五步：在第二个工作面仰斜推采至上部大巷停采前，在设计的第三个工作面切眼位置拓宽上部大巷至工作面设备安装需要的切眼宽度，再将工作面配套设备搬家至切眼安装，再次形成府斜开采工作面。后续步骤同第三步、第四步循环往复，直至整个井田一翼回采完毕，同理，双翼井田另一翼按照上述方法施工。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.与适用于缓倾斜煤层的采区自留巷无煤柱开采方法相比，本开采方法的工作面污风始终为上行通风，不存在污风下行问题，避免了瓦斯积聚，有利于安全生产。
2.与适用于缓倾斜煤层的采区自留巷无煤柱开采方法相比，本开采方法不划分采区，不需留设采区煤柱，减少了煤柱损失，提高了煤炭资源回收率。
3.与现有采煤方法相比，本发明只需布置上部大巷、下部大巷及中央进风斜巷就可以完成全井田的开采，减少了巷道工程量，节省了掘进时间和成本，相邻工作面之间不留煤柱，既提高了煤炭资源回收率，又有利于防治煤炭自然发火和冲击地压等矿山压力危害。
4.本开采方法采煤工作面从井田边界处开始依次后退回采，因而无需留设大巷保护煤柱，既提高了煤炭资源回收率，又有利于防治因煤柱产生的自然发火或冲击地压等矿山灾害。
5.辅助运输采用单轨吊，物料和设备从井底车场经单轨吊直接运输至工作面，与传统地轨道运输相比，减少了周转环节，提高了生产效率。
6.采用切顶卸压沿空留巷形成的工作面斜巷，可为相邻工作面二次利用，发挥类似或相同的功用，如工作面斜巷胶带输送机和单轨吊可为相邻工作面服务，既减少了设备撤安环节，又节省了人工及其它各项费用。
7.当前工作面回采结束时只需将采煤设备平移至相邻工作面切眼，大大缩短了工作面搬家距离和设备撤出安装工作量，工作面转换生产的时间大大缩短，极大地有利于矿井安全高效生产的顺利进行。
8.与传统的工作面煤炭经下部大巷运输相比，本开采方法的工作面煤炭向上运输，经上部大巷运输至井底车场煤仓，避免了煤炭先向下运输、后向上运输带来的折返运输。明显缩短了运输距离，减少了运输环节，提高了生产效率。
9.井筒布置在井田上边界侧，大大缩短了井筒深度，极大地缩短了建井工期和初期投资。
附图说明
图1至图3为本发明实施的巷道布置和开采步骤示意图；其中：
图1为井田一翼划分为工作面布置示意图；
图2为首采工作面下行前进式府斜开采示意图；
图3为第二工作面上行仰斜开采示意图；
图4为井筒和大巷布置示意图。
图中：1-上部大巷，2-下部大巷，3-工作面，4-首采工作面进风斜巷，5-首采工作面切眼，6-首采工作面，7-首采工作面回风斜巷，8-第二个工作面切眼，9-第二个工作面，10-第二、第三个工作面进风斜巷，11-第三个工作面切眼，12-主井，13-副井，14-井底车场，15-矿井中央进风斜巷。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做出进一步的说明。
一种煤矿井田不划分采区无掘巷无煤柱开采方法，包括以下步骤：
1)如图1和图4所示，在井田走向中部的上边界附近布置主井12和副井13，主、副井施工至上部大巷1的设计标高时贯通，然后施工井底车场14，形成矿井提升系统和通风系统；然后沿井田上边界掘进上部大巷1，同时，沿井田中部倾斜方向从井底车场向下部大巷2掘进矿井中央进风斜巷15，至下部大巷2的设计标高处再沿井田下边界掘进下部大巷2，将井田一翼划分为若干工作面3，待上、下部大巷掘至井田一翼边界处时沿井田边界倾斜方向掘进首采工作面进风斜巷4，上、下部大巷贯通形成下部大巷进风、上部大巷回风的矿井通风系统。同时，上部大巷1采用机轨合一的形式，作为矿井物料设备辅助运输和煤炭运输的主要运输大巷。
2)从上部大巷1按照首采工作面的设计位置施工首采工作面切眼5，并在工作面切眼安装三机配套设备。
3)首采工作面开始前进式下行府斜开采，回采过程中在相邻的下一个工作面侧自成巷并沿空留巷成首采工作面回风斜巷7，并作为第二个工作面9的回风斜巷。新风由副井13经井底车场14和中央进风斜巷15至下部大巷2，再由下部大巷2经工作面进风斜巷4到达首采工作面6，污风由首采工作面回风斜巷7经上部大巷1至主井12(兼做回风井)或专用回风井排出。
在首采工作面回风斜巷7中布置可伸缩胶带输送机，随着工作面的推进而延伸，待首采工作面采完再转作第二个工作面9的可伸缩胶带输送机使用。
同时在首采工作面回风斜巷7中安设单轨吊，利用单轨吊作为首采工作面的辅助运输设备，待首采工作面采完再转作第二个工作面9的辅助运输设备。
在首采工作面6回采过程中，煤炭由首采工作面6经回风斜巷7运至上部大巷1，由上部大巷1运至井底车场煤仓；工作面所需物料设备经上部大巷1、回风斜巷7由单轨吊运至工作面；新风由副井13经中央进风斜巷15、下部大巷2、首采工作面进风斜巷4到达首采工作面6，工作面污风经回风斜巷7到上部大巷1再经主井(兼做回风井)排出，如图2所示。
4)首采工作面6回采即将结束时，在设计的第二个工作面切眼8位置进行拓宽。首采工作面6回采结束后将三机设备搬至第二个工作面切眼8，首采工作面回风斜巷7中的胶带输送机和单轨吊转为第二个工作面9服务；第二个工作面9回采时，在靠近第三个工作面侧自成巷，并沿空留巷作为第二个和第三个工作面的进风斜巷10。
第二个工作面9回采过程中，煤炭由工作面9经回风斜巷7运至上部大巷1，由上部大巷1运至井底车场煤仓；工作面所需物料设备经上部大巷1、回风斜巷7由单轨吊运至工作面9；新风由副井13经中央进风斜巷15、下部大巷2、工作面进风斜巷10到达第二个工作面9，工作面污风经回风斜巷7到上部大巷1，并经上部大巷1和主井(兼做回风井)排出，如图3所示。
5)第二个工作面9回采即将结束时，在设计的第三个工作面切眼11位置进行拓宽。待工作面9回采结束后将三机配套设备搬至第三个工作面切眼11安装，安装完成，工作面下行前进式俯斜开采，后续步骤同第3)步、第4)步，循环往复，直至整个井田一翼回采完毕。井田另一翼的开采方法如此完全相同。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。
1.一种煤矿井田不划分采区无掘巷无煤柱开采方法，其特征在于，包括以下步骤
第一步：在井田走向中部的上部边界附近布置主、副井，在井田上部边界沿煤层布置上部大巷，在与上部大巷标高一致的水平面上布置井底车场，在井田下部边界沿煤层布置下部大巷，在井田中部沿煤层倾向布置中央进风斜巷连接井底车场与下部大巷，在井田边界沿煤层布置煤层斜巷使上下两大巷贯通，形成下部大巷进风、上部大巷回风的矿井通风系统；在上部大巷布置胶带输送机形成煤炭运输系统，在下部大巷及矿井进风斜巷中布置辅助运输设备形成矿井辅助运输系统；
第二步：从上部大巷的井田边界处布置首采工作面切眼，该工作面沿走向布置沿倾向推进下行前进式俯斜开采；在工作面向下前进式推采过程中形成工作面运输回风巷并沿空留巷作为相邻下个工作面的运输回风巷；
第三步：首采工作面下行推采至下部边界后搬家至相邻的下个工作面切眼，然后上行前进式仰斜开采，至上部边界后再搬家至相邻的下个工作面切眼安装，如此上下往返循环推采。
2.一种权利要求1所述的煤矿井田不划分采区无掘巷无煤柱开采方法的施工方法，其特征在于，步骤如下：
第一步：在井田走向中部的上边界附近施工矿井主、副井，主、副井掘至上部大巷设计标高位置，使主、副井贯通后掘进井底车场，主、副井形成矿井提升系统及矿井进回风系统；然后安排一队掘进上部大巷、另一队掘进矿井中央进风斜巷，中央进风斜巷掘至下部大巷设计标高后掘进下部大巷，待上下大巷掘至井田边界后上、下贯通作为首采工作面的进风斜巷，形成下部大巷进风、上部大巷回风的矿井通风系统；
同时，上部大巷采用机轨合一的形式，作为矿井物料设备辅助运输和煤炭运输的主要运输大巷；
第二步：在上部大巷的井田边界处，对局部大巷扩宽形成切眼，安装工作面三机配套设备，形成首采工作面，俯斜开采；
第三步：首采工作面向下前进式推采，工作面回风斜巷自成巷并沿空留巷，作为相邻工作面的回风斜巷；
在工作面回风斜巷布置可伸缩胶带输送机，担负本工作面及相邻工作面煤炭运输任务；
在上部大巷及工作面回风斜巷中安设单轨吊，利用单轨吊为工作面运输材料和设备，并作为相邻工作面的辅助运输设备；
首采工作面回采过程中，煤炭由工作面经回风斜巷运至上部大巷，再由上部大巷运至井底车场煤仓；工作面所需物料和设备经井底车场、上部大巷和回风斜巷由单轨吊运至工作面；新鲜风流由副井经井底车场和中央进风斜巷至下部大巷，再由下部大巷经工作面进风斜巷到达采煤工作面，工作面污风由回风斜巷经上部大巷至主井兼做回风井或专用回风井排出；
第四步：在首采工作面府斜推采至下部大巷停采前，在设计的第二个工作面切眼位置拓宽下部大巷至工作面设备安装需要的切眼宽度。将工作面三机配套设备搬家至切眼安装，形成仰斜开采工作面，首采工作面回风斜巷中的胶带输送机和单轨吊转而为这个相邻的工作面即第二个工作面服务；第二个工作面向上前进式仰斜推采，工作面进风斜巷自成巷并沿空留巷，作为下个相邻工作面即第三个工作面的进风斜巷；
在第二个工作面仰斜推采过程中，煤炭由工作面经回风斜巷运至上部大巷，再由上部大巷运至井底车场煤仓；工作面所需物料设备由副井经井底车场和上部大巷及回风斜巷单轨吊运至工作面；新风由副井经井底车场和中央进风斜巷至下部大巷，再由下部大巷经工作面进风斜巷到达工作面，污风由工作面回风斜巷经上部大巷至主井兼做回风井或专用回风井排出；
第五步：在第二个工作面仰斜推采至上部大巷停采前，在设计的第三个工作面切眼位置拓宽上部大巷至工作面设备安装需要的切眼宽度，再将工作面配套设备搬家至切眼安装，再次形成府斜开采工作面。后续步骤同第三步、第四步循环往复，直至整个井田一翼回采完毕，同理，双翼井田另一翼按照上述方法施工。
技术总结