[發明專利]一種條帶采空區充填復采方法

無效

• 申請號: 201310031921.X
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103104287A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 石永奎;郝建;文志杰;朱懷志;陳濤;畢建國;齊敏華
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00;E21C41/16
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本發明涉及一種煤礦條帶采空區復采方法，適用于條帶開采形成的條帶采空區內煤柱的復采，屬于煤炭開采方法領域。

背景技術

在建筑物下的薄及中厚煤層中采用條帶開采是保證地面建筑物安全、解放建筑物下壓煤資源的行之有效的開采方式。幾十年來，我國煤礦采用條帶開采方式在建筑物下壓煤資源開采過程中，形成了大面積的條帶采空區，同時，也將大量條帶煤柱作為上覆巖層的支撐體遺留井下，造成了煤炭資源的浪費。同時，隨著時間延長，這些煤柱發生失穩的可能性越來越大。一旦煤柱發生失穩，將造成礦區地震、地表塌陷、房屋破壞等地質災害。

因此，很有必要開發研制一種煤礦條帶采空區復采方法，采用膏體充填方式，用充填材料充滿條帶采空區，再把過去遺留的煤柱資源復采出來，提高煤炭資源回收率，同時可以杜絕由煤柱失穩造成的礦區地質災害隱患。

發明內容

本發明的任務在于提供一種煤礦條帶采空區充填復采方法。

其技術解決方案是：

一種條帶采空區充填復采方法，包括如下步驟：

a打開條帶采空區主要巷道的密閉墻，進行通風，排放可能殘留的有害氣體；然后進入步驟b，

b對條帶采空區內的巷道進行清理，加固局部出現破碎的頂板，排除積水；然后進入步驟c，

c采用膏體充填材料，對條帶采空區內的空條帶進行充填，形成充填條帶一；然后進入步驟d，

d待充填條帶一凝固后，對條帶采空區內的遺留條帶煤柱進行回采；然后進入步驟e，

e對由回采形成的新空條帶采用矸石進行非膠結充填，形成充填條帶二；充填條帶二用于改善位于其兩側的充填條帶一的受力狀態，提高兩側充填條帶一的穩定性，同時對上覆巖層可能發生的局部下沉起到限制作用。

上述步驟c包括確定膏體充填材料的單向強度的步驟：

假設一個條帶采空區內有N1個空條帶，N2個遺留條帶煤柱，在N1個空條帶內采用膏體充填材料進行充填，所形成的N1個充填條帶一的支撐能力之和應該不小于上覆巖層的重量；單向抗壓強度的計算公式為：

σg=γH100×W×N1]]>

式中，σ_g為充填膏體材料的單向抗壓強度，γ為上覆巖層的平均容重，H為煤層埋藏深度，W為一個空條帶的寬度。

本發明具有以下有益技術效果：

本發明采用膏體充填方式，用充填材料充滿條帶采空區，再把過去遺留下的條帶煤柱資源復采出來，并對回采所形成的新空條帶采用矸石進行非膠結充填，在進一步提高煤炭資源回收率的同時，又可以杜絕由條帶煤柱失穩造成的礦區地質災害隱患。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作更進一步的說明：

圖1示出了本發明中的一個條帶采空區，為其平面結構示意圖。

圖2為圖1的立面結構示意圖。

圖3示出了圖1的條帶采空區在全部充填膏體填充材料后的情形。

圖4示出了圖3的條帶采空區在回采后的情形。

圖5示出了圖4的條帶采空區在新空條帶充填矸石后的情形。

圖中，1．邊界煤柱，2．空條帶（空洞），3．遺留條帶煤柱，4．密閉墻，5．上覆巖層，6．充填條帶一，7．新空條帶，8．充填條帶二。

具體實施方式

結合圖1至圖5，一種條帶采空區充填復采方法，包括如下步驟：

步驟一，打開條帶采空區主要巷道的密閉墻，進行通風，排放可能殘留的有害氣體，諸如殘留的瓦斯等。

步驟二，在完成步驟一后，緊接著對條帶采空區內的巷道進行清理，加固局部出現破碎的頂板，排除積水。上述兩步驟重點參看圖1。

步驟三，在完成步驟二后，緊接著采用膏體充填材料，對條帶采空區內的空條帶進行充填，形成充填條帶一。該步驟包括確定膏體充填材料的單向強度的步驟：