[發明專利]一種特厚煤層下行分層充填采礦方法

在審

• 申請號: 201711171318.6
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107975372A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 張吉雄;齊文躍;張強;周楠;孫凱
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及“三下”巨厚壓煤的固體充填采煤方法，尤其是一種特厚煤層下行分層充填采礦方法。

背景技術

隨著開采深度的不斷增加，石炭系厚、特厚及特厚煤層成為我國礦井開采的主要煤炭資源。目前，針對“三下”特厚煤層開采，有分層開采、放頂煤開采方法，上述采煤方法均采用垮落法管理頂板，對地表、水源、生態環境造成了嚴重的破壞，有違可持續發展和綠色開采的目標和理念；此外，還有限厚開采、條帶開采、注漿減沉開采等方法，雖然對環境的保護起到了一定程度的保護，但其回采率低、生產成本高，造成了大量資源的浪費。隨著充填開采技術的高速發展，充填采煤技術不斷被應用到厚、特厚及特厚煤層的開采中，抑制巖層運動，有效地保護了地表生態環境，提高了資源回收率，但其工藝均較復雜，生產效率低。因此，研究一種既能有效控制巖層移動保護地表環境的同時，又能提高“三下”特厚煤層回采效率的采煤方法迫在眉睫。

發明內容

為了克服現有技術的上述不足，本發明提供一種特厚煤層下行分層充填采礦方法，能夠保證“三下”或特厚、特厚煤層的綠色開采，同時提高資源利用率與回采效率。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：包括如下步驟：1)將特厚煤層按照2.5～3.5m厚劃分為間隔分布的完全充填層和部分充填層；2)采用下行開采順序，先開采完全充填層：在完全充填層布置固體充填工作面，頂、底板分別鋪設金屬網和竹笆，在采空區進行落料充填，制造人工假頂、假底；3)后開采部分充填層：在部分充填層間隔布置條帶綜采工作面與充填工作面，隔一充一，相鄰部分充填層的工作面相錯布置。

相比現有技術，本發明的一種特厚煤層下行分層充填采礦方法，采用下行間隔開采順序，先開采完全充填層，后開采部分充填層；完全充填層間隔開采為部分充填層制造了人工假頂、假底，部分充填層分別布置條帶綜采與充填工作面，隔一充一，提高了回采效率，有效抑制巖層運動，具有低下沉量、高利用率、高環保等特點，實現了礦井“三下”特厚煤層的可持續發展和綠色高效開采。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明一個實施例的開采示意圖。

圖2是本發明圖1的Ⅰ—Ⅰ剖面圖。

圖3是本發明圖1的Ⅱ—Ⅱ剖面圖。

圖4是本發明圖1的Ⅲ—Ⅲ剖面圖。

圖5是本發明一個實施例中第一分層固體充填采煤工作面側視圖。

圖6是本發明一個實施例中第三分層固體充填采煤工作面側視圖。

圖7是本發明一個實施例中第二分層固體充填采煤工作面側視圖。

圖8是本發明一個實施例中第四分層條帶綜采工作面側視圖。

圖9是本發明一個實施例中第六分層固體充填采煤工作面側視圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。

參見圖1，本發明的一種特厚煤層下行分層充填采礦方法，包括如下步驟：1)將特厚煤層按照2.5～3.5m厚劃分為間隔分布的完全充填層和部分充填層；2)采用下行開采順序，先開采完全充填層：在完全充填層布置固體充填工作面，頂、底板分別鋪設金屬網和竹笆，在采空區進行落料充填，制造人工假頂、假底；3)后開采部分充填層：在部分充填層間隔布置條帶綜采工作面與充填工作面，隔一充一，相鄰部分充填層的工作面相錯布置。

圖1至圖9示出了本發明一個較佳的實施例的結構示意圖，本實施例特厚煤層下行分層部分固體充填采礦法的開采步驟如下:

a.按照地表建筑物設防標準確定保護建筑物的采動等級與允許的采動程度，界定特厚煤層的開采范圍；

b.根據煤層與頂底板的厚度、硬度、物理力學性質，將所采特厚煤層按照2.5～3.5m厚度劃分為間隔分布的等高度完全充填層3和部分充填層4；

c.采用下行開采順序，先開采完全充填層3，后開采部分充填層4：

1)在第一個完全充填層3即第一分層5內布置若干固體充填采煤工作面15，在充填采煤液壓支架11頂板和底板處分別鋪設金屬網13和竹笆14，通過底卸式刮板輸送機12向金屬網13和竹笆14中間進行落料夯實充填，制造人工假頂、假底，逐個固體充填采煤工作面完成充填開采，就完成了第一分層5的開采；