[發明專利]一種井工煤礦巷邦無人工作面及充填開采方法

在審

• 申請號: 201510525805.2
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105041319A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 袁偉昊;袁樹來
• 申請（專利權）人: 袁偉昊
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及煤礦開采技術領域，更具體而言，涉及一種井工煤礦巷邦無人工作面及充填開采方法，尤其是一種適用于井工煤礦“三下”壓煤區域巷邦無人工作面開采使用的開采方法。

背景技術

充填開采是隨著回采工作面的推進，向采空區充填矸石、粉煤灰、建筑垃圾以及專用充填材料的煤炭開采技術，是煤礦綠色開采技術體系主要內容之一，因其對巖層擾動小，具有控制巖層移動與地表沉陷的作用，是解決煤礦開采環境問題和“三下（建筑物下、鐵路下、水體下）”壓煤開采的有效途徑。近年來部分煤礦企業和煤炭大專院?？蒲袡C構積極探索并實施了煤矸石等固體材料充填、膏體充填、高水材料充填等多種充填工藝技術，。集成創新了較為成熟的充填開采技術和設備，提高了資源回收率，取得了一定的社會和環境效益。但由于上述技術缺乏對充填材料、充填工藝、充填設備、充填開采巖層控制方面的系統研究，沒有解決好以下三個問題：（1）采煤生產能力與充填生產能力均衡問題；（2）充填材料供需均衡問題；（3）充填成本與采礦效益均衡問題。因此，到目前為止，我國從“三下”采出的煤量只有10億噸,占整個“三下”壓煤量（140億t)的7%左右。

如何逐步開采“三下”壓煤或如何規劃礦井的采掘接續，把對地表的影響控制在最低限度，或者以經濟效益為第一要素，采用一些特殊的開采方法，在不影響地表建構物的前提下部分或全部開采出“三下”壓煤量，這是目前煤炭企業面臨而必須研究解決的問題。

發明內容

為了克服現有技術中所存在的不足，提供一種安全、高效、成本低，可最大限度的回收“三下”壓煤巷邦無人工作面及充填開采方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

一種井工巷邦無人工作面，包括開采工作面和準備工作面，所述開采工作面與準備工作面之間有開采巷道，所述開采工作面和準備工作面同側依次設置有采區軌道運輸巷、采區膠帶運輸巷和采區回風巷，所述開采巷道通過調節風門與采區回風巷連通，所述開采巷道通過溜煤眼與采區膠帶運輸巷連通，所述開采工作面的另一側有充填巷道，所述充填巷道內有新鮮風流和注漿管道，所述新鮮風流與開采巷道內的乏風風流連通，所述開采工作面設置有多個煤房，所述注漿管道兩端分別與開采工作面的煤房和制漿硐室連通，所述開采巷道內有巷邦采煤機、可彎曲刮板輸送機和可伸縮膠帶輸送機，所述采區膠帶運輸巷內有膠帶輸送機。

所述制漿硐室包括1#泵、2#泵、1#攪拌站、2#攪拌站和水倉，所述1#泵和2#泵通過吸漿管路分別與1#攪拌站、2#攪拌站連接，所述1#泵和2#泵分別通過注漿管路與開采工作面的煤房連通。

所述開采工作面的開采巷道可作為準備工作面的充填巷道。

所述煤房寬度與巷邦采煤機的滾筒寬度相同。

所述1#攪拌站和2#攪拌站將破碎后的矸石與粉煤灰、膠結料和水進行混合攪拌，制成膠結性膏狀漿體。

一種井工巷邦無人工作面的充填開采方法，包括以下步驟：

a、將井工煤礦煤田劃分為若干采區，開拓采區回風巷、采區膠帶運輸巷和采區軌道運輸巷，構成采區通風運輸系統；

b、沿煤層走向掘進充填巷道和開采巷道并構成獨立回風系統，在開采巷道內安裝巷邦采煤機、可彎曲刮板輸送機和可伸縮膠帶輸送機，并通過溜煤眼和采區膠帶運輸巷內的膠帶輸送機形成運煤系統，在充填巷道內布置制漿硐室和注漿管路；

c、在開采巷道一側利用巷邦采煤機間隔對多個煤房進行開采，每個間隔開采的煤房開采結束后回撤出巷邦采煤機，封閉煤房口；

d、在充填巷道一側通過制漿硐室和注漿管路向間隔開采的煤房進行填充；

e、煤房內填充物凝固后，對相鄰未開采的煤房進行開采，如此循環，直至完成所有未開采煤房的開采。與現有技術相比本發明所具有的有益效果為：

本發明較好的解決了“三下”壓煤開采過程中的三個均衡問題，實現了：（1）采煤生產能力與充填生產能力均衡；（2）充填材料供需均衡；（3）充填成本與采礦效益均衡。基本可以實現采礦與充填作業的分離，充填與采礦作業相互干擾小，采煤生產能力與充填生產能力均衡，并真正實現了無人工作面開采?？梢詼p少井下采空區水、瓦斯積聚空間、降低采空區突水、瓦斯爆炸、有害氣體突出、浮煤自燃等事故發生可能性，可以充分回收“三下”壓煤和邊角殘煤，延長礦井服務年限；可以大量消化矸石，減輕煤炭開采對地表的影響，減少耕地占用和礦區村莊搬遷，保護和改善礦區生態環境，促進資源開發與生態環境協調發展。