[發(fā)明專利]薄煤層沿空留巷充填方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310365957.1
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103388488A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于斌;邢彥文;劉文;許殿晟;宋銀林;王成;張小榮;韓煥勝;趙軍;紀潤清;王慶水;王林喜;穆秉清;楊貴文
• 申請（專利權(quán)）人: 大同煤礦集團有限責任公司
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦井下采區(qū)充入充填物的方法，特別是一種兩硬薄煤層沿空留巷充填方法。

背景技術(shù)

我國作為世界上重要的產(chǎn)煤基地，在厚煤層綜采、綜放開采方面取得了重大突破，處于國際領(lǐng)先地位，然而薄煤層綜采卻是一個相對薄弱環(huán)節(jié)。其主要的客觀原因是由于薄煤層開采空間小、效率低、工人勞動強度大、安全事故多、經(jīng)濟效益低下，致使大量薄煤層煤炭資源處于擱置狀態(tài)，回采產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比重只有10.4%，遠低于儲量所占的比重，而且有下降的趨勢。其關(guān)鍵因素之一在于薄煤層巷道多為半煤巖巷道，巷道掘進率較低，掘進費用高，而且采掘接替緊張，工作面開采效率低下。另外，許多礦區(qū)在投產(chǎn)初期通常“挑肥揀瘦”，優(yōu)先開采中厚煤層和厚煤層，放棄厚度1.2m以下薄煤層的開采，浪費了大量寶貴的煤炭資源，造成了生產(chǎn)接續(xù)和資源平衡開采之間的矛盾日益突出，縮短了礦井的服務(wù)期限，制約了整個煤炭工業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。大同煤礦集團有限責任公司部分礦井所開采煤層為侏羅紀煤層，煤層具有“一平、兩硬”的顯著特點：煤層傾角小，屬于近水平煤層，煤層頂?shù)装逡话銥閳杂驳恼w砂巖或砂礫巖；可采煤層較多，煤層間距較小，區(qū)段間留煤柱，下煤層巷道多在上煤層區(qū)段煤柱下方，巷道圍巖承受的壓力大；侏羅系煤層為低灰、低硫、高揮發(fā)份、高發(fā)熱量的優(yōu)質(zhì)動力煤，經(jīng)過多年的開采，加上周邊小煤礦的蠶食破壞，儲量銳減，已成為稀缺煤炭資源，發(fā)展沿空留巷技術(shù)，提高資源回收率，對礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。但是目前采用的沿空留巷技術(shù)普遍存在工藝復(fù)雜，勞動量大且會影響回采工作的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡單且成本低的薄煤層沿空留巷充填方法。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種薄煤層沿空留巷充填方法，工作面回采推進時，緊跟工作面留巷側(cè)端頭支架，在待留巷充填區(qū)安設(shè)單體支柱，并做擋矸處理，按設(shè)計排距及時施工護頂錨桿；當支架后方待充填長度達到充填步距時，安裝圓木點柱替換單體支柱，臨時支護空間達到一次充填長度后，在圓木點柱內(nèi)側(cè)釘裝木板，除留下充填口外，木板應(yīng)自底板至頂板釘裝嚴實，然后在木板內(nèi)鋪設(shè)一層抗靜電阻燃帆布或風筒布形成充填模架，然后將充填材料充填入充填模架內(nèi)，待充填體初凝強度達到要求后隨工作面推進前移模板。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的充填材料包括以下重量百分比的組分，水8.3%、水泥17.2%、河砂28.9%、矸石塊44.8%、早強劑0.5%、減水劑0.3%。

作為另一種優(yōu)選的技術(shù)方案，安裝圓木點柱替換單體支柱時，圓木點柱的上口直徑為150mm-200mm，排距1000mm，采空側(cè)排距600mm，每排的兩圓木內(nèi)側(cè)距離1680mm。

本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）沿空留巷巷內(nèi)支護和巷旁充填體能夠滿足煤柱下高應(yīng)力作用及本工作面開采支承壓力的影響，沿空留巷巷道斷面滿足通風、行人、進料的要求，斷面收縮率<25%；

（2）充填材料來源廣泛，運輸便利，充填材料成本控制在150元/t以內(nèi)；

（3）充填體能夠密實接頂，接頂率不小于95%以上，充填體初凝時間小于40分鐘，早期強度可達到2MPa左右，具有一定可縮量；充填體后期強度應(yīng)達到維護巷道頂板，且可防止采空區(qū)漏風，不影響工作面正常生產(chǎn)；

（4）充填工藝要求簡單，易于操作，勞動量小，且不影響回采工作的進度。

附圖說明

圖1是充填模板平面圖。

圖2是本發(fā)明沿空留巷巷旁充填工藝示意圖。

圖中，1-單體支柱，2-圓木點柱，3-充填模架。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。

本發(fā)明所述的一種薄煤層沿空留巷充填方法，工作面回采推進時，緊跟工作面留巷側(cè)端頭支架，在待留巷充填區(qū)安設(shè)單體支柱，并做擋矸處理，按設(shè)計排距及時施工護頂錨桿；當支架后方待充填長度達到充填步距時，安裝圓木點柱替換單體支柱，臨時支護空間達到一次充填長度后，在圓木點柱內(nèi)側(cè)釘裝木板，除留下充填口外，木板應(yīng)自底板至頂板釘裝嚴實，然后在木板內(nèi)鋪設(shè)一層抗靜電阻燃帆布或風筒布形成充填模架，然后將充填材料充填入充填模架內(nèi)，待充填體初凝強度達到要求后隨工作面推進前移模板。具體步驟如下：

1.充填泵站及充填管路敷設(shè)