[發(fā)明專利]一種工業(yè)廢棄物綠色充填置換開(kāi)采方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010851988.8
• 申請(qǐng)日: 2020-08-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111894589A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉劍;劉淼淼;郝萬(wàn)東;蘇高峰;魯建國(guó);王海波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 郝萬(wàn)東
• 主分類號(hào): E21C41/18
• 分類號(hào): E21C41/18;E21F15/00;E21F15/06;E21F1/00;E21F1/04;E21F13/00
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種工業(yè)廢棄物綠色充填置換開(kāi)采方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）巷道布置

根據(jù)工作面開(kāi)采區(qū)域大小，工作面沿走向布置三條回采順槽，其中，中間的一條作為運(yùn)輸順槽（5），上下兩條分別作為上回風(fēng)順槽（6）和下回風(fēng)順槽（4），運(yùn)輸順槽（5）的一端與采區(qū)的運(yùn)輸大巷（1）相連，上回風(fēng)順槽（6）和下回風(fēng)順槽（4）的一端分別與采區(qū)的回風(fēng)大巷（2）相連，在各條回采順槽掘進(jìn)到位后，在三條回采順槽的另一端布置切眼條帶礦房（7）貫通運(yùn)輸順槽（5）、上回風(fēng)順槽（6）和下回風(fēng)順槽（4），形成全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)；

（2）回采工藝

工作面采用巷式條帶開(kāi)采工藝，條帶礦房長(zhǎng)度為50-100m，寬度為5m，工作面實(shí)體煤開(kāi)采分為以下三個(gè)步驟：步驟一，實(shí)體煤開(kāi)采，采用“采一留三”的條帶礦房開(kāi)采工藝，即沿切眼條帶礦房（7）每隔15m煤柱回采一個(gè)條帶礦房，采用連續(xù)采煤機(jī)（8）或掘采機(jī)進(jìn)行煤炭開(kāi)采，后配套運(yùn)輸采用梭車（9）或防爆裝載機(jī)運(yùn)輸，回采過(guò)程中每完成一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)行礦房頂板及兩幫支護(hù)，每回采完一個(gè)條帶礦房及時(shí)進(jìn)行充填；步驟二，開(kāi)采15m煤柱的中間5m煤柱，回采過(guò)程中同樣每完成一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)行礦房頂板和兩幫支護(hù)，條帶礦房回采完畢及時(shí)進(jìn)行充填；步驟三，開(kāi)采步驟一和步驟二的充填體之間的5m煤柱，回采過(guò)程中每完成一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)只進(jìn)行礦房頂板支護(hù)，兩幫不支護(hù)，在條帶礦房回采完畢及時(shí)進(jìn)行充填；

（3）充填工藝

依據(jù)上述三個(gè)步驟的回采工藝，相應(yīng)充填工藝分為一階段高強(qiáng)度充填和二階段低強(qiáng)度充填，在上述步驟一和步驟二采完的條帶礦房，采用高強(qiáng)度充填體充填，采用工業(yè)充填泵或自流方式通過(guò)充填管路由地面輸送至井下條帶礦房，步驟三采完的條帶礦房，采用二階段低強(qiáng)度充填體進(jìn)行充填；

一階段高強(qiáng)度充填的方法：在充填過(guò)程中，2-3個(gè)條帶礦房交替進(jìn)行充填；

二階段低強(qiáng)度充填的方法包括采用低強(qiáng)度料漿進(jìn)行充填或采用固體膠結(jié)充填方式；

近水平煤層的充填接頂：根據(jù)條帶礦房長(zhǎng)度和充填料漿流動(dòng)性布置若干充填接頂管路和排氣管路；

（4）通風(fēng)方式

在運(yùn)輸順槽（5）與上回風(fēng)順槽（6）和下回風(fēng)順槽（4）通過(guò)切眼條帶礦房（7）貫通后，工作面形成全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)，即新鮮風(fēng)流通過(guò)運(yùn)輸大巷（1）進(jìn)入運(yùn)輸順槽（5），再經(jīng)過(guò)切眼條帶礦房（7）后進(jìn)入上回風(fēng)順槽（6）和下回風(fēng)順槽（4），條帶礦房回采過(guò)程中，采用局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，即新鮮風(fēng)流通過(guò)風(fēng)筒進(jìn)入條帶礦房迎頭，洗刷工作面后，污風(fēng)依次通過(guò)條帶礦房、切眼條帶礦房（7）進(jìn)入上回風(fēng)順槽（6）和下回風(fēng)順槽（4），在條帶礦房與上回風(fēng)順槽（6）和下回風(fēng)順槽（4）貫通后新鮮風(fēng)流通過(guò)條帶礦房進(jìn)入上回風(fēng)順槽（6）和下回風(fēng)順槽（4），充填過(guò)程中，在充填體未接頂前采用條帶礦房和切眼條帶礦房（7）進(jìn)行通風(fēng)，在條帶礦房完全接頂后通過(guò)切眼條帶礦房（7）進(jìn)行通風(fēng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)廢棄物綠色充填置換開(kāi)采方法，其特征在于：所述回采順槽的長(zhǎng)度為1000m，相鄰的兩條回采順槽之間的距離為50-100m。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)廢棄物綠色充填置換開(kāi)采方法，其特征在于： 所述切眼條帶礦房（7）的寬度為5m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)廢棄物綠色充填置換開(kāi)采方法，其特征在于：所述一階段高強(qiáng)度充填的材料包括煤矸石、水:、粉煤灰、膠結(jié)料，按照6:2:1:1的質(zhì)量比，在地面混合成高強(qiáng)度充填體料漿。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)廢棄物綠色充填置換開(kāi)采方法，其特征在于：所述二階段低強(qiáng)度充填的低強(qiáng)度料漿包括：煤矸石、水:、粉煤灰、膠結(jié)料、石膏，按照6:2:1:0.5:0.5的質(zhì)量比，在地面混合成低強(qiáng)度充填體料漿。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)廢棄物綠色充填置換開(kāi)采方法，其特征在于：所述固體膠結(jié)充填方法，包括將工業(yè)廢棄物通過(guò)矸石輸料孔、運(yùn)輸皮帶、矸石充填機(jī)拋擲充填工作面，在巷道頂部采用矸石、水、粉煤灰和膠結(jié)料按照5:2.5:1.5:0.5的質(zhì)量比混合成高濃度料漿，進(jìn)行密實(shí)接頂，保證巷道充實(shí)嚴(yán)密，不留空隙。