[发明专利]一种条带采空区充填复采方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿条带采空区复采方法，适用于条带开采形成的条带采空区内煤柱的复采，属于煤炭开采方法领域。

背景技术

在建筑物下的薄及中厚煤层中采用条带开采是保证地面建筑物安全、解放建筑物下压煤资源的行之有效的开采方式。几十年来，我国煤矿采用条带开采方式在建筑物下压煤资源开采过程中，形成了大面积的条带采空区，同时，也将大量条带煤柱作为上覆岩层的支撑体遗留井下，造成了煤炭资源的浪费。同时，随着时间延长，这些煤柱发生失稳的可能性越来越大。一旦煤柱发生失稳，将造成矿区地震、地表塌陷、房屋破坏等地质灾害。

因此，很有必要开发研制一种煤矿条带采空区复采方法，采用膏体充填方式，用充填材料充满条带采空区，再把过去遗留的煤柱资源复采出来，提高煤炭资源回收率，同时可以杜绝由煤柱失稳造成的矿区地质灾害隐患。

发明内容

本发明的任务在于提供一种煤矿条带采空区充填复采方法。

其技术解决方案是：

一种条带采空区充填复采方法，包括如下步骤：

a打开条带采空区主要巷道的密闭墙，进行通风，排放可能残留的有害气体；然后进入步骤b，

b对条带采空区内的巷道进行清理，加固局部出现破碎的顶板，排除积水；然后进入步骤c，

c采用膏体充填材料，对条带采空区内的空条带进行充填，形成充填条带一；然后进入步骤d，

d待充填条带一凝固后，对条带采空区内的遗留条带煤柱进行回采；然后进入步骤e，

e对由回采形成的新空条带采用矸石进行非胶结充填，形成充填条带二；充填条带二用于改善位于其两侧的充填条带一的受力状态，提高两侧充填条带一的稳定性，同时对上覆岩层可能发生的局部下沉起到限制作用。

上述步骤c包括确定膏体充填材料的单向强度的步骤：

假设一个条带采空区内有N1个空条带，N2个遗留条带煤柱，在N1个空条带内采用膏体充填材料进行充填，所形成的N1个充填条带一的支撑能力之和应该不小于上覆岩层的重量；单向抗压强度的计算公式为：

σg=γH100×W×N1]]>

式中，σ_g为充填膏体材料的单向抗压强度，γ为上覆岩层的平均容重，H为煤层埋藏深度，W为一个空条带的宽度。

本发明具有以下有益技术效果：

本发明采用膏体充填方式，用充填材料充满条带采空区，再把过去遗留下的条带煤柱资源复采出来，并对回采所形成的新空条带采用矸石进行非胶结充填，在进一步提高煤炭资源回收率的同时，又可以杜绝由条带煤柱失稳造成的矿区地质灾害隐患。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作更进一步的说明：

图1示出了本发明中的一个条带采空区，为其平面结构示意图。

图2为图1的立面结构示意图。

图3示出了图1的条带采空区在全部充填膏体填充材料后的情形。

图4示出了图3的条带采空区在回采后的情形。

图5示出了图4的条带采空区在新空条带充填矸石后的情形。

图中，1．边界煤柱，2．空条带（空洞），3．遗留条带煤柱，4．密闭墙，5．上覆岩层，6．充填条带一，7．新空条带，8．充填条带二。

具体实施方式

结合图1至图5，一种条带采空区充填复采方法，包括如下步骤：

步骤一，打开条带采空区主要巷道的密闭墙，进行通风，排放可能残留的有害气体，诸如残留的瓦斯等。

步骤二，在完成步骤一后，紧接着对条带采空区内的巷道进行清理，加固局部出现破碎的顶板，排除积水。上述两步骤重点参看图1。

步骤三，在完成步骤二后，紧接着采用膏体充填材料，对条带采空区内的空条带进行充填，形成充填条带一。该步骤包括确定膏体充填材料的单向强度的步骤：