[發明專利]一種切頂充填臨近采空區的類條帶式采煤方法

有效

• 申請號: 201710877968.6
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107762511B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 沈寶堂;王昌祥;孫熙震;孟凡寶;路瑤;劉音;張新國;崔博強;郭皓
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;F42D1/00;F42D3/04
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 申傳曉

1.一種切頂充填臨近采空區的類條帶式采煤方法，其包括以下步驟：

A、條帶開采的尺寸小于直接頂初次垮落步距L₀，保持頂板不垮落，先采小條帶煤柱，留大條帶煤柱，采小條帶煤柱直接頂厚度為：

其中：m_z—直接頂厚度；

h—小條帶煤柱的采高；

S_A—巖梁觸矸處沉降值；

K_A—巖梁觸矸處已冒落巖層的碎脹系數；

小條帶煤柱與大條帶煤柱的采留比為1:2；

B、小條帶煤柱開切眼，到達上順槽后退式開采剩余小條帶煤柱，從上順槽沿小條帶煤柱的兩邊界布置切頂炮眼，采完小條帶煤柱，從上順槽開始點炮切頂；切頂厚度為4倍的小條帶煤柱采高，以滿足充填材料的需求；

C、采完小條帶煤柱，就近開采小條帶煤柱一側的大條帶煤柱，以小條帶煤柱切斷直接頂獲得的碎裂矸石填充大條帶煤柱對應的采空區，進行邊采邊充，該一側的大條帶煤柱采完，充填封死矸石運輸設備進出通道；再開采小條帶煤柱另一側的大條帶煤柱，以小條帶煤柱切斷直接頂獲得的碎裂矸石填充大條帶煤柱對應的采空區，進行邊采邊充，該另一側的大條帶煤柱采完，充填封死矸石運輸設備進出通道；

D、重復步驟B與步驟C直至開采完畢；

其中，上述切頂是指將對應的直接頂板切下，掉落矸石用于填充大條帶煤柱對應的采空區。

2.根據權利要求1所述的類條帶式采煤方法，其特征在于，在步驟A之前還包括獲取直接頂初次垮落步距L₀；按照長壁開采布置工作面，為保持頂板直接頂開采過程不垮落，需使小條帶煤柱采寬L小于直接頂的初次垮落步距L₀，在初采時，可將直接頂巖層視為兩端分別由煤壁和煤柱支撐的雙端固定梁，雙端固定梁的跨度隨工作面的推進不斷增大，當達到極限值時，由于本身自重的載荷的作用將發生斷裂，失去平衡、形成垮落，直接頂初次垮落步距L₀為：

其中：m_z—直接頂厚度，m；

σ_t為直接頂巖層的抗拉強度；

q為直接頂巖梁所示受的均布載荷密度。

3.根據權利要求1所述的類條帶式采煤方法，其特征在于，上述步驟B具體的還包括：從上順槽沿小條帶煤柱的兩邊界布置切頂炮眼，炮眼間距為6米，4個炮眼一組，最深炮眼的深度為4倍的小條帶煤柱采高，相鄰兩個炮眼的深度相差一倍的小條帶煤柱采高，4個炮眼從最深炮眼向最淺炮眼依次排列，炮眼直徑大于80毫米，采完小條帶煤柱，從上順槽開始點炮切頂。

4.根據權利要求3所述的類條帶式采煤方法，其特征在于，上述步驟B具體的還包括：炮眼的裝藥系數為取0.7，炮泥系數為取0.3，采用連續耦合方式裝藥。

5.根據權利要求4所述的類條帶式采煤方法，其特征在于，上述步驟B具體的還包括：爆破切頂，用雙雷管，雙導爆引爆，兩根導爆索延伸至炮眼底部，每一根導爆索均采用一發雷管，兩發雷管采用并聯方式連接，用膠帶紙將雷管與導爆索綁扎牢固，雷管的聚能穴端應和導爆索的傳爆方向相同。

6.根據權利要求1所述的類條帶式采煤方法，其特征在于，上述步驟C具體的還包括：為了保持兩邊大煤柱頂板下沉量小，對充填的破碎矸石進行注漿處理。