[发明专利]一种柱旁双侧全部充填上行复采蹬空煤层的方法

权利要求书

1.一种柱旁双侧全部充填上行复采蹬空煤层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)判别刀柱式残采区上覆蹬空煤层上行开采的可行性；

(2)结合矿井原有地质、技术资料，勘探查明蹬空煤层下伏刀柱式残采区煤柱群和空区群的分布状况，绘制刀柱式残采区煤柱群和空区群的分布形态图以指导安全生产；

(3)掘进蹬空煤层的回采巷道，布置蹬空煤层工作面；

(4)在蹬空煤层工作面底板由上及下钻孔，布置刀柱式残采区空区群膏体充填的输送管路；

(5)配制充填膏体，在充填泵的作用下沿步骤(4)的输送管路将制备好的膏体均匀注入刀柱式残采区端部空区中，使其凝固硬化对刀柱式残采区端部煤柱产生侧护作用；

(6)推进蹬空煤层工作面，待开采线推进至下一个刀柱空区边界线前3-8m时，停止推进工作面；

(7)重复步骤(4)、(5)和(6)的施工工艺，采用柱旁双侧全部充填的方式依次侧护刀柱式残采区煤柱群，并逐渐采出蹬空煤炭资源。

2.根据权利要求1所述的柱旁双侧全部充填上行复采蹬空煤层的方法，其特征在于，所述的步骤(1)采用“三带”判别法、围岩平衡法、比值判别法、数理分析法和授权公告号为CN101109283B所述的定量判别法来综合判别刀柱式残采区上覆蹬空煤层上行开采的可行性。

3.根据权利要求1所述的柱旁双侧全部充填上行复采蹬空煤层的方法，其特征在于，所述的步骤(2)通过调研矿井原有地质、技术资料查清蹬空煤层下伏刀柱式残采区空区群和煤柱群的宽度、高度，采用三维激光扫描仪精准探测刀柱式残采区空区群的分布方位、尺寸和体积。

4.根据权利要求1所述的柱旁双侧全部充填上行复采蹬空煤层的方法，其特征在于，所述的步骤(3)在步骤(2)探查的刀柱式残采区端部煤柱的上方布置蹬空煤层的回采巷道与工作面。

5.根据权利要求1所述的柱旁双侧全部充填上行复采蹬空煤层的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中采用套管钻进技术进行钻孔施工，孔直径d为60—120mm、孔间距l为5—20m、孔倾斜角θ为10°—60°、钻孔深度h由层间岩层厚度H和钻孔倾斜角θ确定。

6.根据权利要求1所述的柱旁双侧全部充填上行复采蹬空煤层的方法，其特征在于，所述的步骤(5)中充填膏体按照质量百分比为煤矸石/废弃混凝土：粉煤灰：水泥：减水剂：水＝45％—55％：15％—20％：10％—15％：3％—5％：15％—25％的比例配制而成，其浓度为75％—85％。

7.根据权利要求1所述的柱旁双侧全部充填上行复采蹬空煤层的方法，其特征在于，所 述的步骤(5)中充填膏体的配制量根据所述步骤(2)勘探查明的刀柱式残采区各空区的分布尺寸和分布体积确定。

8.根据权利要求1所述的柱旁双侧全部充填上行复采蹬空煤层的方法，其特征在于，所述的步骤(5)中充填泵的压力控制在2—6MPa。

9.根据权利要求1所述的柱旁双侧全部充填上行复采蹬空煤层的方法，其特征在于，所述的步骤(6)中蹬空煤层工作面的推进距离为[(a+b)±5]m；其中，a为刀柱式残采区空区的宽度，b为刀柱式残采区煤柱的宽度。

10.根据权利要求1所述的柱旁双侧全部充填上行复采蹬空煤层的方法，其特征在于，所述的步骤(7)中柱旁双侧充填体的宽度c等于刀柱式残采区空区的宽度a。