[發(fā)明專利]一種覆巖離層分區(qū)隔離注漿充填開采煤層全部回采方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711126408.3 | 申請日： | 2017-11-14 |
| 公開（公告）號： | CN107989613A | 公開（公告）日： | 2018-05-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王朋飛;馮國瑞;張玉江 | 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;E21D11/10;E21F15/00 |
| 代理公司： | 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)14110 | 代理人： | 任林芳 |
| 地址： | 030024 *** | 國省代碼： | 山西;14 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 覆巖離層 分區(qū) 隔離 充填 開采 煤層 全部 回采 方法 | ||
1.一種覆巖離層分區(qū)隔離注漿充填開采煤層全部回采方法，其特征在于：包括以下步驟，
第一步：根據(jù)地質(zhì)勘探資料，確定采場覆巖關(guān)鍵層；
第二步：根據(jù)礦井實際煤層賦存范圍和儲量合理設(shè)計回采工作面傾斜長度，保證該長度下開采不會導(dǎo)致覆巖主關(guān)鍵層破斷；
第三步：長壁開采系統(tǒng)中，沿著傾斜方向按照一定的斜長把采區(qū)或盤區(qū)劃分為若干個走向的小長條，并在長條帶的上部掘進(jìn)工作面的回風(fēng)平巷，在長條的下部掘進(jìn)工作面的運輸平巷，每一個小長條叫一個區(qū)段，兩個區(qū)段之間間隔一個工作面長度的煤柱，即間隔一個區(qū)段，進(jìn)行分區(qū)跳采，先開采煤柱兩側(cè)的區(qū)段；
第四步：在兩個區(qū)段工作面推采的同時，平行作業(yè)，不留煤柱，在其工作面靠近煤柱一側(cè)的順槽內(nèi)沿煤壁構(gòu)筑預(yù)置充填帶，同時，根據(jù)第一步確定的主關(guān)鍵層，可確定主關(guān)鍵層下方離層的位置，隨工作面推進(jìn)及時對各采面上方的離層進(jìn)行注漿作業(yè)；
第五步：開采中間區(qū)段要在兩側(cè)區(qū)段全部開采結(jié)束般三至六個月，上覆巖層運動及離層區(qū)充填料重新壓實達(dá)到新的平衡后再進(jìn)行開采，中間區(qū)段工作面進(jìn)行上下順槽掘進(jìn)時則沿充填帶進(jìn)行，開采過程中，也要根據(jù)覆巖運移規(guī)律，相應(yīng)地對其上方離層及時進(jìn)行注漿作業(yè)，三個區(qū)段全部開采完畢后，上覆巖層由離層空間漿體及其下被壓實巖體、充填帶及其上方未垮倒“八”形巖柱支撐，保持關(guān)鍵層的穩(wěn)定性，上覆巖層密實程度達(dá)到較好的水平，巖層移動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，即潛在二次下沉幾率很小時，再進(jìn)行中間煤柱，即中間區(qū)段的回采工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆巖離層分區(qū)隔離注漿充填開采煤層全部回采方法，其特征在于：所述的第一步中，采場上方關(guān)鍵層層位由地質(zhì)資料經(jīng)過實驗室力學(xué)分析并進(jìn)行計算后判定，計算方法如下：
按剛度條件由下往上確定覆巖中的堅硬巖層位置，所謂堅硬巖層是指那些在變形中撓度小于其下部巖層，而不與其下部巖層協(xié)調(diào)變形的巖層，假如第1層巖層為硬巖層，第m+1層巖層為第2層堅硬巖層，則由于第m+1層巖層撓度小于下部巖層的撓度，它所承受的載荷不再需第1層硬巖層承擔(dān)，則有：
q1(x)|m+1＜q1(x)|m
式中：q1(x)m+1為考慮第m+1層對第一層巖層承受的載荷；Ei，hi，ri分別為第i層(i＝1，2，…，m)巖層的彈性模量、厚度和容重；
上式即為判別硬巖層位置的公式，具體判別時，由煤層上方第一巖層開始往上按上述方法逐層確定硬巖層的位置，直至最上一層硬巖層，設(shè)為第n層硬巖；
計算各硬巖層的破斷步距并按以下原則對各硬巖層的破斷距進(jìn)行比較來確定關(guān)鍵層位置，令硬巖層的編號為K，K＝1，2，...，n；第K層硬巖層若為亞關(guān)鍵層，其破斷距l(xiāng)k應(yīng)小于其上部硬巖層lk+1的破斷距，即滿足lk＜lk+1，K＝1，2，...，n-1；
若第k層硬巖層破斷距大于其上方第k+1層硬巖層破斷距，則將第k+1層硬巖層承受載荷加到第k層硬巖層上，重新計算第k層硬巖層的破斷距，若重新計算后的第k層硬巖層破斷距小于lk+1，則取lk＝lk+1說明此時第k層硬巖破斷受控于第k+1層硬巖，即第k+1層硬巖破斷前，第k層硬巖不破斷，一旦第k+1層硬巖破斷，其載荷作用于第k層硬巖上，導(dǎo)致第k硬巖隨之破斷。
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