[發(fā)明專利]一種無預(yù)掘巷道前進(jìn)式砌塊充填采煤方法

在審

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• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109736806A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱德福;宋選民;楊小兵;劉一揚;霍昱名;王仲倫
• 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;E21F15/06
• 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

一種無預(yù)掘巷道前進(jìn)式砌塊充填采煤方法，回采巷道采用以采代掘的方式形成輔運、回風(fēng)順槽并分別作為充填漿料輸送和煤炭運輸?shù)牟贾梅绞剑还ぷ髅婊夭膳c采空區(qū)充填采用綜合機(jī)械化砌塊充填采煤工藝；以充填采煤工作面背向集中運輸巷方向推進(jìn)開采、充填順序的采煤方法。隨采煤工作面推進(jìn)利用采煤機(jī)割端煤的方式形成輔運與回風(fēng)順槽。本采煤方法工藝簡單，準(zhǔn)備時間短，初期投入低，可行性強(qiáng)，技術(shù)上可實現(xiàn)全采區(qū)無煤柱開采，回采率高，不僅解決了后退式采掘接續(xù)緊張的技術(shù)難題，且通過前進(jìn)式布置隨采隨充工作面快速實現(xiàn)生產(chǎn)效益的同時使“三下”及帶壓難采煤層實現(xiàn)安全、快速機(jī)械化開采成為現(xiàn)實。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于綜合機(jī)械化無煤柱開采“三下”及帶壓難采煤層群開采技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種無預(yù)掘巷道前進(jìn)式砌塊充填采煤方法。

背景技術(shù)

我國“三下”及帶壓難采煤層資源分布廣泛，儲量大，傳統(tǒng)采取留設(shè)邊界煤柱的開采方法為“三下”煤炭資源戰(zhàn)略開采及規(guī)劃埋下了隱患：（1）浪費大量的優(yōu)質(zhì)資源，（2）易自燃煤層中煤柱的長期穩(wěn)定性難保證，（3）干擾礦井采區(qū)準(zhǔn)備、工作面回采系統(tǒng)布置；矸石、膏體、超高水等其他固體材料充填方法存在的共性問題是投入高、見效慢、且地表控制及保護(hù)承壓水效果無法保證；如何實現(xiàn)安全、高效、經(jīng)濟(jì)地解放難采資源且避免次生災(zāi)害的發(fā)生是目前亟需攻關(guān)的技術(shù)難點；本申請致力于解決上述問題，對傳統(tǒng)充填采煤方法進(jìn)行了改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有建筑物下壓煤回采技術(shù)存在建筑物水平變形嚴(yán)重的問題，提供一種無預(yù)掘巷道前進(jìn)式砌塊充填采煤方法。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種無預(yù)掘巷道前進(jìn)式砌塊充填采煤方法，包括以下步驟，A～在采區(qū)下部邊界開掘采區(qū)運輸巷，采區(qū)輔運巷及采區(qū)回風(fēng)巷，分別與運輸大巷，輔運大巷及回風(fēng)大巷相連。

B～從采區(qū)運輸巷一側(cè)開切口，并預(yù)留集中巷保護(hù)煤柱。由切口處開掘巷道至集中巷保護(hù)煤柱邊界處，形成隨掘區(qū)段運輸順槽。

C～從采區(qū)回風(fēng)巷及采區(qū)輔運巷一側(cè)開切口，由切口處開掘巷道至集中巷保護(hù)煤柱邊界處。形成隨掘區(qū)段回風(fēng)順槽。

D～自集中巷保護(hù)煤柱邊界處開切眼，并在切眼內(nèi)布置采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、充填液壓支架、砌塊制作模具組成充填采煤設(shè)備。

E～在隨掘區(qū)段運輸順槽中布置梭車、給料破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、鏟車組成順槽運煤設(shè)備。

F～在隨掘區(qū)段回風(fēng)順槽中布置干線充填管、設(shè)備列車組成充填設(shè)備。

G～從切眼處前進(jìn)式推進(jìn)采煤工作面至采區(qū)上部邊界。工作面隨采隨充，巷道以采代掘，實施一個步距的采煤與充填作業(yè)。

H～隨著工作面持續(xù)向前推進(jìn)，在后方采空區(qū)進(jìn)行砌塊充填作業(yè)，同時替代兩旁順槽的巷旁支護(hù)作業(yè)。

I～工作面向前持續(xù)推進(jìn)的同時，兩旁順槽通過采煤機(jī)割煤代替巷道掘進(jìn)，完成順槽向前延伸的作業(yè)。

J～重復(fù)步驟H、I，繼續(xù)下一個步距的采煤、充填作業(yè)，直至工作面開采完畢。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有效解決了村莊壓煤回采時地表沉降大的問題，且不需要掘進(jìn)任何順槽巷道，投資回收期短，經(jīng)濟(jì)效益好。通過砌塊充填保證了沿空留巷的圍巖穩(wěn)定效果。實現(xiàn)了無煤柱開采，提高了資源回收率，省去了巷旁支護(hù)的工序，進(jìn)一步減少了井下作業(yè)量。采用以采代掘的方式，通過采煤機(jī)割煤代替順槽掘進(jìn)，簡化了井下采煤系統(tǒng)。本發(fā)明由于采用砌塊連續(xù)充填采空區(qū)，充填率高，充填效果良好，同時充實采空區(qū)，杜絕殘煤誘發(fā)自然災(zāi)害，使工作面回采更加安全，并且有效的減少了地表的變形與移動。在解放建筑物下壓煤方面突出了充填率高，控制效果好，接頂效果好的獨特技術(shù)優(yōu)勢，保障了地面建筑物的安全。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的巷道布置圖Ⅰ；

圖2是本發(fā)明的巷道布置圖Ⅱ；