[發明專利]進路式采煤充填法

無效

• 申請號: 201210040655.2
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN103147792A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 賈巍
• 申請（專利權）人: 賈巍
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00;E21F15/04
• 代理公司: 烏魯木齊新科聯專利代理事務所(有限公司) 65107
• 代理人: 祁磊

技術領域

本發明涉及充填采礦法，屬于急傾斜煤層分層采場充填方法的改進，特別是進路式采煤充填法。

背景技術

根據我國煤炭探明儲量和年產量來衡量，急傾斜煤層(煤層傾角大于45°)所占比例不到5%，在新疆、青海、甘肅等邊遠地區和四川、貴州、海南、福建等南方缺煤地區占有相當比重，但對這些省區的經濟發展有重要作用，而急傾斜特厚煤層所占比重更小，占絕大多數的煤層是薄、中厚煤層和厚煤層。

我國急傾斜煤層具有地質構造復雜和煤層賦存不穩定的特點，在薄至厚煤層中布置采煤工作面，工作空間狹小，行人不方便，煤層頂板的下滑分力大，在采煤過程中下落的煤和矸石容易傷及采礦人員?？傮w來說，我國的急傾斜薄至厚煤層的礦井勞動強度大，工效低，礦井災害多，事故頻發，資源損失多，雖然上世紀八、九十年代，我國在華南和新疆等地區，在沿襲壁式體系和柱式體系采煤法的同時，發展起八字梁柔性掩護支架偽斜長壁采煤法、倉儲式采煤法、巷柱式采煤法和水平分層巷放式采煤法等采煤技術，提高了急傾斜厚煤層開采的回采率和回采工效，但是在這樣的煤層地質賦存條件下，很難發展和實施機械化采煤生產工藝，礦井回采率、勞動工效和安全生產條件依然受到很大制約。

進路式充填采礦法作為諸多充填采礦法的一種，改革開放以來，在國內有了快速的發展，在金屬礦山開采方面有著廣泛的應用。進路采礦法的優越性，在于它可以解決賦存條件復雜多變的開采技術難題，最大限度地提高資源回采率和有效控制礦山壓力活動以確保安全生產，同時，由于礦井開采對地表破壞很小而使采礦周圍環境得到保護，但進路充填采礦法多采用配比好的水泥沙漿作為膠結充填材料，充填的成本較高，多應用于貴重礦山資源的開采，例如甘肅金昌市的銅鎳礦床開采，在上世紀九十年代，向高進路膠結充填采礦法則才被采用。

進路式充填采礦法是將地底埋藏的礦體，利用礦山開拓工程通過分層采掘的方式，將分層的礦體劃分為條帶，然后逐一將準備好的條帶狀礦體，以前進開掘的方式采出，并將條帶狀采空區利用充填物充滿致密，達到有效控制圍巖移動和礦壓顯現的目的。進路式充填采礦法可以分為下向水平分層進路充填采礦法和上向水平分層進路充填采礦法。

對于新疆埋藏淺、五大類自然災害比較突出的焦煤層來說，尤其是由急傾斜的薄、中厚和厚煤層群組成的礦井，在現用礦井建設基礎上，在經濟情況允許的情況下，已具備充分的技術條件來實施下向水平分層進路式充填采礦法(以后可用進路式充填采煤法代替)。

下向水平分層進路式充填采煤法，其開采順序是從地表淺層向地下深部推進，更有利于發揮礦井開拓系統的效率，最快地產生經濟效益。對于一個采用完全機械化采礦工藝的煤礦來說，礦區的開拓系統布置兩條副井，一條斜坡道副井，和一條副斜井(或立井)，更有利于設備的運輸與維護。斜坡道副井，便于無軌膠輪式鑿巖臺車、錨桿鉆車和鏟運機械出入礦井。副斜井(或副立井)用于運輸人員和生產所需的其它物資，主井和風井也可以同副斜井一樣被布置為斜井(或立井)。

采用進路采煤法礦井的準備工程是：在一個50m垂深的階段內，在階段下部開掘一條機軌合一大巷，作為礦井集中進風大巷(或分列)，有關進路采煤技術的開拓系統，采用的是階段總進風巷與總運輸巷分列的方式，在階段上部開掘一條集中回風大巷，就可滿足礦井的通風、運輸、供電、排水等系統構成的需要。階段集中進風大巷和集中回風大巷也可以通過開鑿行人天井、通風天井和溜煤井等附屬工程來聯系，完成采區分層采煤進路的集中運煤、通風、供電和排水工作。

分層道是擔負整個采區分層采準任務的主要巷道，同時擔負分層內的集中運輸工作和通風、排水、供電、充填等任務，分層道應該在礦井煤層群對稱中心的若干煤層中選擇其一進行布置，以便于采區的安全生產集中管理。

分層聯絡道是聯絡分層與分層、分層與副井斜坡道的巷道，同時擔負煤層進路切割采準的任務，也是各個煤層進路之間的聯系巷道。

分層厚度的劃分主要取決于采掘機械和運輸設備的尺寸、充填體的強度和充填膠結周期。國內金川有色金屬公司的二礦區成熟的經驗分層厚度為4m，進路采場的斷面高與寬為4×4m，進路的長度根據準備工程對礦體的切割尺度來確定，考慮到充填工程的質量需要，進路長度控制在100m以內較好，便于生產管理。