[發(fā)明專利]一種砌充結(jié)合減小特厚煤層停采煤柱寬度的方法

有效

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• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106869933B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮國瑞;郭軍;王貴文;申辰;任玉琦;閆勇敢;李振;張玉江;白錦文
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

本發(fā)明公開了一種砌充結(jié)合減小特厚煤層停采煤柱寬度的方法，利用漿體充填作為主要手段，配合采煤機不放頂采煤和放頂采煤交錯的采煤工序，提高煤炭資源采出率。包括以下步驟：首先布置注漿管道；當特厚煤層采煤工作面進行到原設(shè)計停采線位置時，輸送機開始工作，將輸送機鏟板伸開，關(guān)閉放煤口，由前部刮板輸送機運煤，后部刮板輸送機不運煤，進入不放煤工序；隨著采煤移架工序的向前推進，在后部刮板輸送機后方開始砌墻，隨移隨砌；采煤工作面繼續(xù)推進，縮回鏟板，進入放煤工序；輸送機隨著工作面移架推進距離為直接頂垮落步距的2/3時，又進入不放煤工序；工作面后方形成一個封閉區(qū)域，向內(nèi)注漿，注滿為止；重復以上工序完成工作面的充填。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種砌充結(jié)合減小特厚煤層停采煤柱寬度的方法，屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

采煤工作面因地質(zhì)條件、巷道布置、生產(chǎn)系統(tǒng)等原因沿煤層走向無限制地開采下去。為了保證礦井生產(chǎn)安全，這時人為設(shè)置有一個停采線，限制它向前回采，工作面推進到此位置就停止采煤，回撤設(shè)備，封閉采空區(qū)。這時停采線與大巷之間的煤柱就被丟棄，造成煤炭資源的浪費。以塔山礦8105工作面為例，停采煤柱達到230m,造成煤炭資源的極大浪費。

煤炭資源是現(xiàn)今社會最為重要的一項資源，對我國各行業(yè)發(fā)展的資源供應具有重要的作用。在獲得廣泛需求的同時，煤炭也是一種不可再生資源，這就需要我們在煤炭開采的過程中能夠盡可能的提升煤炭回采率，從而能夠保證煤炭資源的良好、持續(xù)應用。停采線煤柱寬度留設(shè)的大小直接關(guān)系到巷道使用期間的安全可靠、煤炭資源回收率和企業(yè)經(jīng)濟效益。

目前學者研究最多的是合理確定停采線的位置，即從理論上提高支護阻力、優(yōu)化支護參數(shù)、加大采空側(cè)對煤柱的側(cè)向約束力從而達到提高巷道圍巖和煤柱整體承載能力保證巷道圍巖整體穩(wěn)定，現(xiàn)場更多的是采用經(jīng)驗公式對停采線進行確定。從現(xiàn)有的專利公布情況來看，關(guān)于減小停采煤柱的技術(shù)措施相對較少，從相關(guān)內(nèi)容來看主要有通過超前工作面分段填充老巷來降低采動應力的影響，但是對于特厚煤層這種特殊條件的涉及甚少。隨著工作面的推進，采空區(qū)上部巖層重量將向采空區(qū)周圍新的支承點轉(zhuǎn)移，從而在采空區(qū)四周形成支承壓力帶，工作面前方形成超前支承壓力，超前支承壓力直接影響到停采線的位置，根據(jù)這一理論，如果采空區(qū)范圍減小，那么超前支承壓力的效應就會減弱，從而可以達到適當外延停采線、減小停采煤柱的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種砌充結(jié)合減小特厚煤層停采煤柱寬度的方法，利用漿體充填作為主要手段，配合采煤機不放頂采煤和放頂采煤交錯開采的采煤工序，來降低工作面的采動影響范圍，從而減小停采煤柱的寬度，達到提高煤炭資源采出率的目的，實現(xiàn)煤炭資源的高效利用。

本發(fā)明提供了一種砌充結(jié)合減小特厚煤層停采煤柱寬度的方法，包括以下步驟：

(1)首先結(jié)合礦區(qū)的實際地質(zhì)條件，在特厚煤層上部的軟巖層開通一條平行于工作面方向的巷道，作為后序注漿管道；

(2)當特厚煤層開采工作面進行到原設(shè)計停采線位置時，低位放煤插板式雙輸送機開始工作，將輸送機鏟板伸開，關(guān)閉放煤口，由前部刮板輸送機運煤，后部刮板輸送機不運煤，進入不放煤工序；

(3)隨著采煤移架工序的向前推進，直接頂變?yōu)檩^軟的不放頂煤層，在后部刮板輸送機后方開始砌墻，采空區(qū)落煤及矸石會慢慢擠入工作面，遇到墻體停止擠入；

(4)采煤工作面繼續(xù)推進，縮回鏟板，后部刮板輸送機開始運煤，進入放煤工序；

(5)雙輸送機隨工作面推進移架推進距離為直接頂垮落步距的2/3時，重復步驟(2)，又進入不放煤工序；

(6)工作面后方形成一個由墻體、不放頂煤、頂板和底板組成的封閉區(qū)域，此時從上部的注漿管道向此區(qū)域鉆孔，并開始注漿，注滿為止；

(7)重復以上放煤工序、不放煤工序以及注漿的步驟，完成工作面的充填。