[發明專利]一種分區域構造充填開采以減小防水煤巖柱尺寸的方法

有效

• 申請號: 201710337417.0
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107013215B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 馮國瑞;杜獻杰;王鮮霞;戚庭野;郭育霞;王澤華;張聰俐;李慶東;栗繼祖;康立勛
• 申請（專利權）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

1.一種分區域構造充填開采以減小防水煤巖柱尺寸的方法，其特征在于包括以下內容：根據防水煤巖柱的類型及其設計規范，通過采前規劃，分區域針對性的布置條帶狀、墩柱狀、棱柱狀、十字形或箱形充填體，或進行區域性全部充填，減小或消除煤層開采對巖層的擾動，控制頂板冒落帶與導水裂隙帶的高度，在用充填體替換防水煤巖柱的同時，保證防水煤巖柱的長期穩定；

在防水煤巖柱和采空區分區布置條帶狀、墩柱狀、棱柱狀、十字形或箱形充填體，進行全部充填；即在保護層煤巖柱H_保和安全防水煤巖柱H_安范圍內用充填體全部取代煤體，在導水裂隙帶煤巖體H_裂范圍內使用條帶充填體替換煤體，在垮落式采空區內設置墩柱狀、棱柱狀、十字形、箱形的充填體支柱；

其中：H_保--保護層防水煤巖柱的厚度，m；

H_安--安全防水煤巖柱的厚度，m；

H_裂--采后垂直煤層的導水裂隙帶最大高度，m。

2.根據權利要求1所述的分區域構造充填開采以減小防水煤巖柱尺寸的方法，其特征在于：所述防水煤巖柱的類型包括：沖積層及其他上覆含水層下防水煤巖柱、導水斷層下防水煤巖柱、陷落柱下防水煤巖柱、老空區積水下防水煤巖柱或水平隔離煤巖柱中的一種。

3.根據權利要求1~2任一項所述的分區域構造充填開采以減小防水煤巖柱尺寸的方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）根據地質條件及水體的位置，設計防水煤巖柱的尺寸并進行區域劃分；

（2）對采區進行采前規劃，在不同區域設置不同形式的充填體以減小防水煤巖柱的尺寸，并確定不同結構的充填體的形態與位置；

（3）根據設計好的開采區域的范圍，開掘巷道，并進行高強預緊力支護；

（4）回采規劃開采區域，并在相應區域內充填不同結構的充填體。

4.根據權利要求3所述的分區域構造充填開采以減小防水煤巖柱尺寸的方法，其特征在于：所述高強預緊力支護是在巷道掘進后快速安裝高強預緊力錨桿或錨索，并在錨桿或錨索安裝時，對錨桿施加100-150kN的預緊力，對錨索施加150-250kN的預緊力。

5.根據權利要求3所述的分區域構造充填開采以減小防水煤巖柱尺寸的方法，其特征在于：將采區劃分為：保護區、導水裂隙區和垮落區；

對應的充填方法為：采用全部充填的方式替換保護區的防水煤巖柱，采用條帶狀充填體替換導水裂隙區防水煤巖柱，并在垮落區設置墩柱狀、棱柱狀、十字形或箱形的充填體支柱支撐頂板。