[發(fā)明專利]一種聯(lián)合復采特厚煤層停采線煤柱的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710686186.4
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107559008B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮國瑞;郭軍;任玉琦;李振;戚庭野;杜獻杰;王貴文;白錦文;張玉江;杜云樓;康立勛
• 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;C04B28/02
• 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

1.一種聯(lián)合復采特厚煤層停采線煤柱的方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）結(jié)合礦井原有地質(zhì)資料、技術(shù)資料、生產(chǎn)資料，確定聯(lián)合復采的單元，并運用數(shù)值模擬軟件模擬煤柱聯(lián)合復采工作面運輸順槽與軌道順槽的位置；

（2）對特厚煤層停采線煤柱所在原工作面采空區(qū)進行綜合探測，排除存在的安全隱患，以達到安全生產(chǎn)；

（3）根據(jù)礦井地質(zhì)資料，在特厚煤層停采線煤柱上部掘進一條煤柱聯(lián)合復采工作面推進方向的巷道，作為巷旁充填巷道；

（4）掘進煤柱聯(lián)合復采工作面運輸順槽和軌道順槽及回風斜巷使其形成完整的運輸系統(tǒng)，布置煤柱聯(lián)合復采工作面，并在原工作面回風斜巷和原工作面運輸平巷中建造風門；

（5）在步驟（3）所開掘的巷道中，在巷道底板由上至下鉆孔，布置特厚煤層停采線煤柱聯(lián)合復采工作面運輸順槽的充填管路；

（6）配制充填膏體，在充填泵的作用下沿步驟（5）的充填管路將制備好的膏體均勻注入煤柱聯(lián)合復采工作面運輸順槽靠近原工作面采空區(qū)的一側(cè)，使其充分凝結(jié)；

（7）在原工作面軌道順槽布置綜放開采設(shè)備，煤柱聯(lián)合復采工作面進行綜放開采。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合復采特厚煤層停采線煤柱的方法，其特征在于：步驟（1）中，結(jié)合礦井地質(zhì)資料中對礦井范圍內(nèi)的盤區(qū)劃分，確定將特厚煤層停采線煤柱所在條帶作為聯(lián)合復采的單元，之后根據(jù)圍巖極限平衡理論、支承壓力分布的范圍并運用FLAC^3D數(shù)值模擬軟件確定煤柱聯(lián)合復采工作面回采巷道的合理位置選擇范圍，之后再根據(jù)礦井生產(chǎn)資料確定煤柱聯(lián)合復采工作面回采巷道的具體位置；聯(lián)合復采單元的個數(shù)根據(jù)礦井地質(zhì)資料對礦井范圍內(nèi)帶區(qū)或盤區(qū)的劃分來確定，聯(lián)合的條帶個數(shù)設(shè)定為2~4個。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合復采特厚煤層停采線煤柱的方法，其特征在于：步驟（2）中，對原工作面采空區(qū)進行積水量與積氣量探測：為了防止掘進回采巷道時發(fā)生突水事故，要對原工作面采空區(qū)進行疏排水工作；為了防止瓦斯突出及煤層自燃，要對原工作面采空區(qū)注入氮氣及阻燃劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聯(lián)合復采特厚煤層停采線煤柱的方法，其特征在于：對特厚煤層停采線煤柱所在的后部原采空區(qū)瓦斯含量進行綜合探測的方法包括物探和鉆探，并及時注入氮氣以驅(qū)散采空區(qū)瓦斯有害氣體；要對特厚煤層停采線煤柱所在的后部原采空區(qū)注入阻燃劑，以防止特厚煤層原工作面殘留浮煤發(fā)生煤層自燃。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聯(lián)合復采特厚煤層停采線煤柱的方法，其特征在于：對特厚煤層停采線煤柱所在的后部原采空區(qū)積水量進行綜合探測的方法包括物探、鉆探和化探，若采空區(qū)積水含量高則要對疏排采空區(qū)積水。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合復采特厚煤層停采線煤柱的方法，其特征在于：步驟（3）中，沿特厚煤層頂板在煤層中掘進巷旁充填巷道，巷道走向與煤柱聯(lián)合復采工作面推進方向平行，巷道與煤柱聯(lián)合復采工作面運輸順槽內(nèi)錯布置，內(nèi)錯距離為3～5m，該巷道為煤柱聯(lián)合復采工作面的頂板瓦斯抽放巷。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合復采特厚煤層停采線煤柱的方法，其特征在于：步驟（4）中，在要聯(lián)合的各煤柱中從原工作面回采巷道、原工作面軌道順槽雙向掘進煤柱聯(lián)合復采工作面軌道順槽與煤柱聯(lián)合復采工作面運輸順槽并在煤柱中央進行貫通，之后再掘進回風斜巷并布置風門，形成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，保證煤柱復采工作面的安全生產(chǎn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合復采特厚煤層停采線煤柱的方法，其特征在于：步驟（5）中，采用套管鉆進技術(shù)進行鉆孔施工，孔直徑d為60～120mm，孔間距L為10～25m，孔傾角θ為10°～60°，鉆孔深度h由煤層厚度H和鉆孔傾角θ確定。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合復采特厚煤層停采線煤柱的方法，其特征在于：步驟（6）中，優(yōu)選的充填泵的壓力控制在2～6MPa。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合復采特厚煤層停采線煤柱的方法，其特征在于：步驟（6）中，充填膏體按照質(zhì)量百分比為煤矸石：粉煤灰：水泥：減水劑：水＝45％—55％：15％—20％：10％—15％：3％—5％：15％—25％的比例，配制濃度為75％—85％的充填膏體。