[發(fā)明專利]一種采煤工作面雙巷循環(huán)采充一體化工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011183240.1
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112282758A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 申斌學(xué);朱磊;秋豐岐;徐凱;古文哲;張新福;趙萌燁;劉治成;宋天奇;潘浩;李娟
• 申請（專利權(quán)）人: 中煤能源研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發(fā)明公開了一種采煤工作面雙巷循環(huán)采充一體化工藝，該工藝在充填工作面生產(chǎn)系統(tǒng)形成后，同時布置兩個掘進頭從工作面運輸巷向工作面回風(fēng)巷進行掘巷開采，待充填巷形成后再開始進行充填。本發(fā)明提供的一種采煤工作面雙巷循環(huán)采充一體化工藝，通過在“三下”布置充填工作面，采用掘巷充填、采充平行的作業(yè)方式，有效解決了“三下”壓煤問題和礦井面臨的矸石排放難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦充填開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采煤工作面雙巷循環(huán)采充一體化工藝。

背景技術(shù)

隨著煤炭資源儲量的日益縮減，尤其采掘條件較好的煤炭資源的枯竭，“三下”壓煤逐漸成為制約我國煤炭事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一。大多數(shù)礦井為開采“三下”煤炭資源，不得不留設(shè)大尺寸煤柱，不僅造成煤炭資源的極大浪費，同時給礦井生產(chǎn)也帶來一系列的嚴重后果，如減少礦井儲量，縮短礦井壽命；有礙礦田布局，造成開拓不合理。另外，煤炭開采的過程中還會產(chǎn)生大量的煤矸石，傳統(tǒng)的處理方法是將其直接堆放于地表，地表堆積的矸石不僅占用了大量土地資源，而且其生成的有毒有害物質(zhì)，給礦區(qū)生態(tài)環(huán)境帶來巨大的威脅與破壞?，F(xiàn)代化礦井的綠色可持續(xù)開采模式日益排斥這種“三下”煤炭資源開采方式以及傳統(tǒng)的矸石處理方式，如何在有效開采“三下”壓煤和降低開采對地表影響的同時，消除矸石危害及矸石綜合利用成為煤炭企業(yè)亟待解決的艱巨任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種采煤工作面雙巷循環(huán)采充一體化工藝，該工藝可在有效控制地表沉陷的同時，提高開采效率及矸石處理能力，并為“三下”煤炭資源的開采提供新思路。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種采煤工作面雙巷循環(huán)采充一體化工藝，該工藝在充填工作面生產(chǎn)系統(tǒng)形成后，同時布置兩個掘進頭從工作面運輸巷向工作面回風(fēng)巷進行掘巷開采，待充填巷形成后再開始進行充填。

本發(fā)明進一步的改進在于，該工藝具體包括以下步驟：

1)沿工作面走向方向掘進工作面運輸巷和工作面回風(fēng)巷，然后在工作面邊界掘進回風(fēng)導(dǎo)巷將工作面運輸巷和工作面回風(fēng)巷聯(lián)通，使整個工作面形成全負壓通風(fēng)系統(tǒng)；

2)將待開采工作面沿工作面走向方向劃分成長度相等的若干開采塊段，并將每個開采塊段分為2組，其中每組包含7～15個巷道；

3)間隔邊界回風(fēng)導(dǎo)巷1.5～3倍充填巷寬度保護煤柱開始利用連采機從工作面運輸巷向工作面回風(fēng)巷掘進1#充填巷，同時間隔1#充填巷7～15倍巷道寬度掘進1`#充填巷；

4)待1#和1`#充填巷完成后退出連采機等設(shè)備，并在兩條充填巷端頭設(shè)置密閉墻，然后將膏體充填材料通過管道輸送至已掘好的兩條充填巷對其進行充填，與此同時開始掘進下一輪充填巷即2#和2`#充填巷，其中2#和2`#充填巷需與對應(yīng)組內(nèi)正在充填的充填巷保持5～10倍巷道寬度的距離；

5)待2#和2`#充填巷與工作面回風(fēng)巷貫通后，在本巷道內(nèi)繼續(xù)進行膏體充填作業(yè)，同時緊貼各組內(nèi)已經(jīng)穩(wěn)定且充填體已達到強度要求的1#和1`#充填巷掘進下一條劃分好的充填巷即3#和3`#充填巷；

6)待3#和3`#充填巷與工作面回風(fēng)巷貫通后，在本巷道內(nèi)繼續(xù)進行膏體充填作業(yè)，同時緊貼2#和2`#充填巷掘進下一條劃分好的充填巷即4#和4`#充填巷；

7)重復(fù)步驟5)和6)直至本循環(huán)開采完畢，然后進行下一個循環(huán)；

8)重復(fù)步驟驟1)和7)，直至整個工作面采掘完畢。待整個工作面開采完畢后將工作面運輸巷和工作面回風(fēng)巷以及邊界巷都進行充填。

本發(fā)明進一步的改進在于，工作面的面長為80～150m，充填巷道的寬度為4～6m，充填巷道的高度根據(jù)煤層確定。

本發(fā)明進一步的改進在于，工作面沿走方向被分成若干個開采塊段，且每個開采塊段為一個采充循環(huán)，待上一個采充循環(huán)結(jié)束后進行下一循環(huán)。