[發(fā)明專利]固體與膠結(jié)體復(fù)合充填采煤方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510747879.0
• 申請(qǐng)日: 2015-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN105298494B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 海龍;隋淑梅;劉北戰(zhàn);游志忠;陳勇;盧鋼;秦大健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 冀中能源集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21C41/18
• 分類號(hào): E21C41/18;E21F15/00
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 王占華

本發(fā)明公開了一種固體與膠結(jié)體復(fù)合充填采煤方法，涉及采煤方法技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括：工作面運(yùn)煤巷、充填材料巷和切眼的開掘；固體充填設(shè)備的架設(shè)；巷道充填管和工作面充填管的鋪設(shè)；巷道充填管與工作面充填管的連接；工作面的推進(jìn)；采空區(qū)固體材料的推壓密實(shí)充填；固體充填材料內(nèi)部的膠結(jié)體材料充填；工作面充填管的關(guān)閉；下一循環(huán)的固體—膠結(jié)體充填采煤作業(yè)。所述方法能夠避免固體充填采煤方法中整體推壓密實(shí)效果不好的缺點(diǎn)，且能夠避免膏體材料充填和高水材料充填的不能有效接頂?shù)牟蛔悖行浹a(bǔ)充填前的頂板下沉并精確地控制充填體和圍巖變形。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采煤方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固體與膠結(jié)體復(fù)合充填采煤方法。

背景技術(shù)

煤炭占我國(guó)一次性能源消費(fèi)總量的65％左右。根據(jù)我國(guó)已探明的能源儲(chǔ)量構(gòu)成以及現(xiàn)有的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)狀況，在可預(yù)見的將來(lái)，煤炭仍將是我國(guó)最主要的能源。我國(guó)煤炭產(chǎn)量的約90％為井工開采，地下煤炭開采不僅破壞礦區(qū)生態(tài)環(huán)境、損害地表建(構(gòu))筑物，還伴生著嚴(yán)重的安全隱患，而解決這些問題的根本出路在于對(duì)開采空間的合理處理。充填法采煤可以有效解放“三下”壓煤、提高煤炭資源的采出率。同時(shí)，充填法采煤可有效控制采場(chǎng)礦壓和上覆巖層的移動(dòng)變形，充分利用煤矸石、尾礦、城市固體垃圾等作為充填材料，減少地面土地資源的破壞，同時(shí)減少環(huán)境污染、改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。

現(xiàn)有的充填采煤方法可以從所使用的充填材料來(lái)進(jìn)一步分類，分別為：固體材料充填、膏體材料充填、高水材料充填。每種充填采煤方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。固體材料充填的整體推壓密實(shí)效果不夠理想，特別是臨近頂板、推壓區(qū)邊緣等位置的密實(shí)度不足。密實(shí)度不足除了使充填體的抗壓縮變形能力降低，還可能導(dǎo)致因采空區(qū)封閉不嚴(yán)而產(chǎn)生的浮煤自燃和瓦斯聚集。膏體材料充填和高水材料充填均不能有效接頂，在充填過程中還需要使用充填袋，因而增加了成本。已有的充填采煤方法均不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充填的效果，特別是當(dāng)充填材料充填入采空區(qū)后，無(wú)法彌補(bǔ)充填前的頂板下沉。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種固體與膠結(jié)體復(fù)合充填采煤方法，所述方法能夠避免固體充填采煤方法中整體推壓密實(shí)效果不好的缺點(diǎn)，且能夠避免膏體材料充填和高水材料充填的不能有效接頂?shù)牟蛔悖行浹a(bǔ)充填前的頂板下沉并精確地控制充填體和圍巖變形。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種固體與膠結(jié)體復(fù)合充填采煤方法，其特征在于包括如下步驟：

1)在采煤層工作面的兩側(cè)分別開設(shè)運(yùn)煤巷、充填材料巷和切眼，形成工作面的回采和通風(fēng)系統(tǒng)；

2)在采煤層工作面與煤層之間架設(shè)采煤設(shè)備和固體充填設(shè)備；

3)在上述設(shè)備以外的區(qū)域鋪設(shè)工作面充填管，并在充填材料巷內(nèi)鋪設(shè)巷道充填管，巷道充填管與工作面外的膠結(jié)充填管路系統(tǒng)相通；

4)將巷道充填管與工作面充填管相連接；

5)在煤層的工作面開始采煤作業(yè)，工作面推進(jìn)設(shè)置距離；

6)通過充填材料巷運(yùn)輸固體充填材料到采空區(qū)，使用固體充填設(shè)備將固體充填材料推壓密實(shí)；

7)打開巷道充填管和工作面充填管上的閥門，通過巷道充填管和工作面充填管在采空區(qū)的采空區(qū)的固體充填材料內(nèi)部進(jìn)行膠結(jié)體充填材料充填；

8)膠結(jié)體充填材料填充完畢后，將巷道充填管和工作面充填管近端設(shè)置的閥門關(guān)閉；

9)將巷道充填管與工作面充填管分離，后撤巷道充填管，然后依次進(jìn)行移動(dòng)采煤設(shè)備和固體充填設(shè)備、鋪設(shè)巷道充填管與工作面充填管、采煤作業(yè)、采空區(qū)固體填充、固體填充區(qū)膠結(jié)體填充作業(yè)，如此往復(fù)完成整個(gè)工作面的充填采煤作業(yè)。