[發明專利]短壁綜采矸石充填注漿的開采工藝

有效

• 申請號: 202011502012.6
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112360462B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 周錦華;王樂杰;周子沐;李躍龍;王文慧;王高尚;張浩;徐增裕
• 申請（專利權）人: 唐山立錦通科技有限公司
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/00
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所 13103
• 代理人: 明淑娟

1.一種短壁綜采矸石充填注漿的開采工藝，其特征在于，按如下步驟進行：

步驟一、設計矸石充填注漿采區，傾斜長度為L_q，走向長度為L_z，采區傾斜或偽斜傾角為8~15°；

步驟二、根據關鍵層理論和開采沉陷理論，結合地質采礦條件，計算確定短壁工作面的最大開采寬度a，將短壁工作面沿走向方向分成n=L_z÷a個仰斜式工作面，并按照從采區總運巷向采區總回風巷的順序依次編號，編號由①、②、③……；

步驟三、沿傾向方向，掘進短壁工作面回風巷和運輸巷，至設計距離L_q掘進布設切眼，使工作面形成回風、運輸系統；

步驟四、從①號工作面開始實施邊開采、邊充填矸石、邊滯后帶壓注漿作業：

（1）工作面從切眼向前推進進行開采作業；

（2）使用帶有夯實機構的充填液壓支架，進行仰采俯充的矸石充填工藝，控制矸石充實率在85%以上；

（3）對充填矸石實施滯后帶壓注漿工藝，使受損覆巖和充填矸石膠結為人工巖體，取代原煤巖支撐上覆地層：工作面從切眼向前推進時，每推進15~20m，在充填矸石支架后方采空區底板上，預布設注漿花管；當工作面推至30~40m時，將回風巷中布設的注漿管與注漿花管連接，對第一段矸石充填采空區進行注漿，達到設計注漿壓力2MPa~5MPa后停止注漿；

（4）隨著工作面的向前推進，依次進行矸石充填-注漿，直至工作面推至設定停采線，完成①號工作面的回采及矸石充填注漿作業；

步驟五、采用跳采方法，對相距2~3個工作面的④號或⑤號工作面實施回采-充填-注漿作業，開采方法與上述步驟四相同；

步驟六、待④號或⑤號工作面的回采-充填-注漿作業結束后，返回開采②號工作面，開采方法同步驟四；每六或八個工作面為一個循環，依此開采順序至整個采區n個工作面回采-充填-注漿結束。

2.根據權利要求1所述的短壁綜采矸石充填注漿的開采工藝，其特征在于，步驟二中工作面最大開采寬度a的選取保證亞關鍵層在開采過程中不被破斷，同時開采過程中形成的導水裂縫帶在亞關鍵層以下。

3.根據權利要求1所述的短壁綜采矸石充填注漿的開采工藝，其特征在于，步驟四中回風巷采用沿空留巷工藝，沿空留巷采用磚砌墻留巷方法，沿空留巷作為注漿主管路鋪設、注漿后覆巖變形監測及下一個工作面的運輸巷。

4.根據權利要求1所述的短壁綜采矸石充填注漿的開采工藝，其特征在于，注漿花管垂直于工作面推進方向布設，注漿花管的預留接口與布設在沿空留巷的注漿主管連接。

5.根據權利要求1所述的短壁綜采矸石充填注漿的開采工藝，其特征在于，試驗綜合確定注漿最大滯后距，使充填矸石能夠得到有效及時地注漿，同時注漿又不影響前方工作面的正常開采。

6.根據權利要求1所述的短壁綜采矸石充填注漿的開采工藝，其特征在于，注漿材料采用粉煤灰和礦渣水泥混合，按照礦渣水泥與粉煤灰2:3～2:8質量比例配制而成，同時采用0.6～0.8:1的水固質量比，注漿后的矸石膠結形成的人工巖體等于或大于原煤巖強度。

7.根據權利要求1所述的短壁綜采矸石充填注漿的開采工藝，其特征在于，步驟四中預布設注漿花管的數量為2根，其中一根作為備用。