[發明專利]煤礦采動空間井下上立體全覆蓋建構充填開采方法

在審

• 申請號: 202211415969.6
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115929390A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 張強;宗庭成;張吉雄;崔鵬飛;王云搏;李鳳銘;巨峰
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00;E21F15/08
• 代理公司: 蘇州智品專利代理事務所(普通合伙) 32345
• 代理人: 豐葉

1.一種煤礦采動空間井下上立體全覆蓋建構充填開采方法，其特征在于：將不同擾動程度的采動空間作為充填目標空間，使用固體或流體多種形式組合的充填方法，在地面與井下布置高位、中位及低位不同空間層位的充填系統，不同層位的充填系統在合理的充填時機實施充填，并遵照采充匹配關系，不同層位的充填系統分別承擔主充、輔充及補充不同要求的巖層控制、固廢處置及功能充填定位，共同協同控制不同層位的巖層運動進而控制地表變形或利用采動空間實施固廢處置與功能充填，采用多種形式充填方法及不同空間層位選擇形成多個立體充填模式組合。

2.根據權利要求1所述的煤礦采動空間井下上立體全覆蓋建構充填開采方法，其特征在于：所述不同擾動程度的采動空間共包含三類，礦井自下而上，分別為低位采動空間、中位采動空間、高位采動空間，所述低位采動空間和中位采動空間通常在工作面開采后隨即出現，所述高位采動空間經歷多個面開后延遲出現。

3.根據權利要求1所述的煤礦采動空間井下上立體全覆蓋建構充填開采方法，其特征在于：所述多種形式組合的充填方法包含低位充填方法、中位充填方法以及高位充填方法；

所述低位充填方法包含采場壁后全斷面平向的固體或流體面充、采場采掘平行的巷充和采場壁后沿巷穿向流體域充；

所述中位充填方法包含中位工藝巷下向灌注或孔注；

所述高位充填方法包含地面下向垂直或定向孔注。

4.根據權利要求3所述的煤礦采動空間井下上立體全覆蓋建構充填開采方法，其特征在于：

所述不同空間層位的充填方法對應充填系統包含低位充填系統、中位充填系統、高位充填系統；

所述低位充填系統采用采充一體的面充、巷注、域充；

所述中位充填系統采用采充分離的灌注或孔注；

所述高位充填系統采用采充分隔的地面下向垂直或定向孔注。

5.根據權利要求3所述的煤礦采動空間井下上立體全覆蓋建構充填開采方法，其特征在于：所述充填方法的充填時機和采充匹配關系為：

所述低位充填系隨采隨充、采充平行，一個采空區、一段巷道或一塊沿巷區域對應一個面充、巷注或域充系統；

所述中位充填系統采充分離、及時再充、適當延遲；?2~3個采空區巷道或沿巷區域，對應一個中位工藝巷下向灌注或孔注系統；

所述高位充填系統采充分隔、擇機再充、明顯滯后，多個面開采后，且在下位已充條件下，再行發育至離層區，對應一個地面下向垂直或定向孔注系統。

6.根據權利要求1所述的煤礦采動空間井下上立體全覆蓋建構充填開采方法，其特征在于：

所述低位充填方法主要限制60%以上的巖層運動與固廢處置，80%以上的儲能功能充填；

所述中位充填方法輔助限制20~30%的巖層運動與固廢處置，10~20%的儲能功能充填；

所述高位充填方法阻隔巖層破斷發育至關鍵層，限制10~20%的巖層運動。

7.根據權利要求1所述的煤礦采動空間井下上立體全覆蓋建構充填開采方法，其特征在于：所述立體充填模式組合包括：

低位配合中位組合模式，該模式采用低位固體面充配合中位工藝巷下向灌注或孔注、低位流體面充配合中位工藝巷下向灌注或孔注、低位采掘平行的巷充配合中位工藝巷下向灌注或孔注中的任意一個方式；

低位配合高位組合模式，該模式采用低位回采巷上向孔注配合高位地面下向垂直或定向孔注、低位固體面充配合高位地面下向垂直或定向孔注、低位流體面充配合高位地面下向垂直或定向孔注、低位回采巷上向孔注配合高位地面下向垂直或定向孔注、低位回采巷上向孔注配合高位地面下向垂直或定向孔注、低位回采巷上向孔注配合高位地面下向垂直或定向孔注中的任意一個方式；

低位配合中、高位組合模式，該模式采用低位固體面充配合中位工藝巷下向灌注或孔注及高位地面下向垂直或定向孔注、低位流體面充配合中位工藝巷下向灌注或孔注及高位地面下向垂直或定向孔注、低位采掘平行的巷充配合中位工藝巷下向灌注或孔注及高位地面下向垂直或定向孔注中的任意一個方式。