[發(fā)明專利]一種柱旁雙側(cè)全部充填復(fù)采殘采區(qū)遺留煤柱的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510912911.6
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN105422099B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮國瑞;白錦文;戚庭野;郭育霞;李振;杜獻(xiàn)杰;劉國艷;牛利凱;康立勛
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/08
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種柱旁雙側(cè)全部充填復(fù)采殘采區(qū)遺留煤柱的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）結(jié)合礦井原有地質(zhì)、技術(shù)資料，勘探查明殘采區(qū)遺留煤柱和柱采區(qū)域的分布位置，繪制殘采區(qū)遺留煤柱和柱采區(qū)域的分布形態(tài)圖，了解柱采區(qū)域覆巖的垮落狀況，調(diào)研柱采區(qū)域中礦井水積聚與有害氣體的賦存狀況；

所述的步驟（1）中殘采區(qū)遺留煤柱包括邊界煤柱、保安煤柱、構(gòu)造煤柱、區(qū)段煤柱和刀柱開采、條帶開采和房式開采的遺留煤柱；

（2）配制充填漿液或膏體，在充填泵的作用下采用柱旁雙側(cè)全部充填的方式將漿液或膏體均勻注入殘留煤柱兩側(cè)的柱采區(qū)域中，待其凝固硬化后對殘采區(qū)遺留煤柱產(chǎn)生側(cè)護(hù)作用，并減小柱采區(qū)域中礦井水與有害氣體對安全復(fù)采的威脅；

（3）待柱旁雙側(cè)充填體凝固硬化達(dá)到穩(wěn)定以后，沿著遺留煤柱的邊緣，在柱旁雙側(cè)充填體中依次掘進(jìn)運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽，使形成完整的運(yùn)輸系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)；

（4）布置短壁機(jī)械化復(fù)采工作面，采用后退式垮落法或后退式充填法復(fù)采殘采區(qū)遺留煤柱；

當(dāng)順槽掘進(jìn)和煤柱復(fù)采后引發(fā)的地表移動變形量小于建筑物允許地表變形量時，采用后退式垮落法復(fù)采殘采區(qū)遺留煤柱；當(dāng)順槽掘進(jìn)和煤柱復(fù)采后引發(fā)的地表移動變形量大于建筑物允許地表變形量時，采用后退式充填法復(fù)采殘采區(qū)遺留煤柱；

（5）待步驟（4）中遺留煤柱開采完畢，重復(fù)步驟（2）~（4）的施工工藝，采用柱旁雙側(cè)全部充填的方式依次充實鄰近柱采區(qū)域，并逐漸復(fù)采鄰近遺留煤柱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱旁雙側(cè)全部充填復(fù)采殘采區(qū)遺留煤柱的方法，其特征在于，所述的步驟（1）結(jié)合調(diào)研礦井原有地質(zhì)、技術(shù)資料，采用三維激光掃描儀勘探查明殘采區(qū)遺留煤柱的寬度、高度、分布區(qū)域及其失穩(wěn)狀況，了解柱采區(qū)域的分布方位、尺寸、體積及其覆巖垮落情況，通過鉆孔勘探、物理勘探或化學(xué)勘探相結(jié)合的方法調(diào)研柱采區(qū)域中礦井水的積聚與有害氣體的賦存狀況。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱旁雙側(cè)全部充填復(fù)采殘采區(qū)遺留煤柱的方法，其特征在于，所述的步驟（1）中殘采區(qū)遺留煤柱的寬度為8m—100m，柱采區(qū)域的寬度為20m—160m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱旁雙側(cè)全部充填復(fù)采殘采區(qū)遺留煤柱的方法，其特征在于，所述的步驟（2）中，當(dāng)柱采區(qū)域中存在垮落矸石堆積時采用注漿充填的方法側(cè)護(hù)遺留煤柱，當(dāng)柱采區(qū)域中無垮落矸石堆積時采用膏體充填的方法側(cè)護(hù)遺留煤柱。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱旁雙側(cè)全部充填復(fù)采殘采區(qū)遺留煤柱的方法，其特征在于，所述的步驟（2）中充填膏體按照質(zhì)量百分比為煤矸石/廢棄混凝土：粉煤灰：水泥：聚羧酸高效減水劑：水=45%—55%：15%—20%：10%—15%：3%—5%：15%—25%的比例配制而成，其濃度為60%—85%，充填漿液按照質(zhì)量百分比為煤矸石/廢棄混凝土：粉煤灰：水泥：聚羧酸高效減水劑：水=25%—35%：25%—30%：20%—25%：3%—5%：15%—25%的比例配制而成，其濃度為25%—50%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱旁雙側(cè)全部充填復(fù)采殘采區(qū)遺留煤柱的方法，其特征在于，所述的步驟（2）中柱旁雙側(cè)充填體的寬度等于殘采區(qū)柱采區(qū)域的寬度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱旁雙側(cè)全部充填復(fù)采殘采區(qū)遺留煤柱的方法，其特征在于，所述的步驟（2）中柱旁雙側(cè)充填體凝固硬化后的強(qiáng)度為5—25MPa。