[發明專利]一種工業廢棄物綠色充填置換開采方法

在審

• 申請號: 202010851988.8
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN111894589A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 劉劍;劉淼淼;郝萬東;蘇高峰;魯建國;王海波
• 申請（專利權）人: 郝萬東
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/00;E21F15/06;E21F1/00;E21F1/04;E21F13/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

一種工業廢棄物綠色充填置換開采方法，屬于煤礦開采技術領域，目的在于提供一種安全高效的充填開采方法，利用電廠工業廢棄物作為充填材料，置換開采井下煤炭資源，一方面實現工業廢棄物的妥善處置，另一方面實現礦山的無煤柱綠色充填開采，保護地下水，保護生態環境。

技術領域

本發明屬于煤礦開采技術領域，具體涉及一種采用電廠及煤礦產生的工業廢棄物，如矸石、粉煤灰、石膏、爐渣及高鹽水、脫硫水等充填置換開采井下煤炭資源的開采方法。

背景技術

煤電一體化企業，在生產過程中產生大量矸石、粉煤灰、石膏、爐渣及高鹽水、脫硫水等工業廢棄物，這些廢棄物一直沒有很好的處理方法，目前主要依靠排渣場就地儲存和堆放，占用大量土地，嚴重破壞生態環境，污染水資源。

隨著國家對企業環保及排放處置要求的不斷提高，企業經營生產壓力越來越大，嚴重制約了企業的快速發展。廢棄物的妥善處置是目前煤電一體化企業亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種安全高效的充填開采方法，利用電廠工業廢棄物作為充填材料，置換開采井下煤炭資源，一方面實現工業廢棄物的妥善處置，另一方面實現礦山的無煤柱綠色充填開采，保護地下水，保護生態環境。

本發明采用如下技術方案：

一種工業廢棄物綠色充填置換開采方法，包括如下步驟：

（1）巷道布置

根據工作面開采區域大小，工作面沿走向布置三條回采順槽，其中，中間的一條作為運輸順槽，上下兩條分別作為上回風順槽和下回風順槽，運輸順槽的一端與采區的運輸大巷相連，上回風順槽和下回風順槽的一端分別與采區的回風大巷相連，在各條回采順槽掘進到位后，在三條回采順槽的另一端布置切眼條帶礦房貫通運輸順槽、上回風順槽和下回風順槽，形成全風壓通風系統；

（2）回采工藝

工作面采用巷式條帶開采工藝，條帶礦房長度為50-100m，寬度為5m，工作面實體煤開采分為以下三個步驟：步驟一，實體煤開采，采用“采一留三”的條帶礦房開采工藝，即沿切眼條帶礦房每隔15m煤柱回采一個條帶礦房，采用連續采煤機或掘采機進行煤炭開采，后配套運輸采用梭車或防爆裝載機運輸，回采過程中每完成一個掘進循環進行礦房頂板及兩幫支護，每回采完一個條帶礦房及時進行充填；步驟二，開采15m煤柱的中間5m煤柱，回采過程中同樣每完成一個掘進循環進行礦房頂板和兩幫支護，條帶礦房回采完畢及時進行充填；步驟三，開采步驟一和步驟二的充填體之間的5m煤柱，回采過程中每完成一個掘進循環只進行礦房頂板支護，兩幫不支護，在條帶礦房回采完畢及時進行充填；

（3）充填工藝

依據上述三個步驟的回采工藝，相應充填工藝分為一階段高強度充填和二階段低強度充填，在上述步驟一和步驟二采完的條帶礦房，采用高強度充填體充填，采用工業充填泵或自流方式通過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，采用二階段低強度充填體進行充填；

一階段高強度充填的方法：在充填過程中，為便于充填工藝銜接和充填體硬化，2-3個條帶礦房交替進行充填；

二階段低強度充填的方法包括采用低強度料漿進行充填或采用固體膠結充填方式；

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

（4）通風方式