[發明專利]一種膠結充填回收旺格維利煤柱采煤方法

有效

• 申請號: 201810478111.1
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108708724B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 鄧雪杰;張吉雄;劉恒鳳;周楠
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）;中國礦業大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

本發明公開了一種膠結充填回收旺格維利煤柱采煤方法，其特征是，針對旺格維利采煤法的遺留煤柱，采用膠結充填的方法，按照充填?凝結?回收?再充填的步驟將遺留煤柱進行回收，依次循環直至回收完整個采區的遺留煤柱。本發明所達到的有益效果：采用膠結充填回收旺格維利煤柱采煤方法，可以高效的回收旺格維利煤柱，不僅延長了礦井的服務年限，而且可以為煤柱回收提供重要的技術支持；為我國煤礦旺格維利遺留煤柱的回收提供了一條新途徑，該方法具有系統簡單、操作靈活、高效率、低成本的優點，具有廣泛的實用性。

技術領域

本發明涉及一種膠結充填回收旺格維利煤柱采煤方法，屬于煤炭開采技術領域。

背景技術

旺格維利(Wongawilli)采煤法是在房柱式采煤法的基礎上形成的高效短壁柱式采煤方法，由于最早在澳大利亞Wongawilli煤層中試驗成功而得名。該方法采用房柱式采煤設備(如連續采煤機等)，該方法最大的特點是工作面布置靈活，可回收邊角煤及綜采不便回采的煤炭資源。具有設備投資少、出煤快、設備運轉靈活、工作面搬遷靈活、全員效率較高等優勢。但是旺格維利采煤法會產生大量的遺留煤柱，資源回收率較低，一般不足50％。該種方法被廣泛應用于我國榆神礦區，產生巨大經濟效益的同時產生了大量的遺留煤柱，造成的大量的資源浪費。

另外一個方面，我國“三下”(建筑物下、鐵路下、水體下)壓煤量較大，據國有重點煤礦不完全統計，總量達137.9億t。隨著煤炭開采技術水平的提高，為了解放“三下”壓煤，煤礦“三下”開采技術得到了極大的發展。旺格維利采煤法作為一種部分開采技術，在一定程度上可以控制地表沉陷，實現“三下”壓煤的開采，但采出率較低，致使大量的煤炭以殘留煤柱的形式被遺留于井下，形成呆滯資源。

旺格維利煤柱造成煤炭資源的嚴重浪費，并且在井下長期氧化過程中易自燃，造成環境污染，另外，煤柱的連環失穩會造成頂板大面積垮落，形成沖擊災害。因此，研究一種既能保證安全開采，又能解決旺格維利開采遺留煤柱回收問題的開采技術已成為亟需解決的問題。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種膠結充填回收旺格維利煤柱采煤方法，能夠安全、高效、高回收率地回收旺格維利煤柱。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種膠結充填回收旺格維利煤柱采煤方法，其特征是，針對旺格維利采煤法的遺留煤柱，采用膠結充填的方法，按照充填-凝結-回收-再充填的步驟將遺留煤柱進行回收，依次循環直至回收完整個采區的遺留煤柱；

所述充填為用膠結材料充填原有旺格維利采巷；所述凝結為等待充填的膠結材料凝固成可以承載的充填體；所述回收為采用掘進破煤的方式將充填體間的煤柱包括原支巷之間的煤柱回收；所述再充填為將回收煤柱后產生的空間再次進行充填。

前述的一種膠結充填回收旺格維利煤柱采煤方法，其特征是，所述旺格維利采空區包括原旺格維利采巷(1)、旺格維利遺留煤柱(2)、區段煤柱(3)、充填管路(4)、空區充填面(5)、充填體(6)、中間巷、依次連接的區段回風順槽(15)、區段邊界回風巷(13)和區段運輸順槽(14)；所述充填管路位于旺格維利遺留煤柱與區段煤柱之間，用于將充填體填入空區充填面中；所述中間巷設置在相鄰的空區充填面之間，包括對稱分布的三個部分。

前述的一種膠結充填回收旺格維利煤柱采煤方法，其特征是，記相鄰的兩個中間巷為1#中間巷和2#中間巷：

所述1#中間巷包括Ⅰ1#中間巷(7)、II1#中間巷(8)、Ⅲ1#中間巷(9)；所述2#中間巷包括Ⅰ2#中間巷(10)、II2#中間巷(11)、Ⅲ2#中間巷(12)；中間巷分為3條巷道，兩邊的巷道是分別貼著兩側的充填體開掘的，中間的巷道是將剩下的煤都采出，提高煤柱的回收率；

具體步驟為：

步驟a：采用后退式充填對原有旺格維利采巷(1)進行充填，形成充填體(6)；