[发明专利]一种底鼓接顶置换煤柱的方法

权利要求书

1.一种底鼓接顶置换煤柱的方法，其特征在于，是根据膨胀或软弱岩层容易底鼓的特征，利用高地压、高侧压、高碎胀和遇水高膨胀的特点促使采空区(4)内的底板(3)扩容，使采空区(4)内的膨胀或软弱底板(3)鼓起并与顶板(1)紧密接触以达到有效支护的作用后，回收原条带或房柱式开采所遗留在矿井地下的煤柱(2)，具体步骤如下：

a.根据地面建筑物保护等级、煤层埋深、煤层采高、条带采宽等不同情况，选用柱体强度计算经验公式来计算不同巷采方案煤柱的承载能力，通过结果比较，分析煤柱的稳定性；

b.在保证煤柱(2)能有效安全承载的原则下，在煤柱(2)上打孔或切槽，打孔或切槽深度不超过煤房宽度的四分之一；

c.在煤柱(2)之间采空区(4)的底板(3)上进行打孔或切槽，打孔或切槽深度不超过煤房宽度的四分之一；

d.待煤柱(2)之间采空区(4)内的底板(3)鼓起并与顶板(1)接触后，提出开采后顶板和底板鼓起部分的支护设计方案，并根据地面建筑物保护等级、煤层埋深、煤层采高、条带采宽等不同情况，选用柱体强度计算经验公式来计算不同巷采方案鼓起的底板(3)的承载能力，通过结果比较，分析鼓起的底板(3)承载柱体的稳定性；

e.待煤柱(2)之间采空区(4)内鼓起的底板(3)强度达到所需要的强度值时，破坏煤柱(2)的承载核区，释放由于前期顶底板变形在煤柱(2)中集聚的高应力，将承载主体由原来的煤柱(2)转换成鼓起的底板(3)；

f.按步骤d中的设计要求进行有效支护后，用采煤设备开采回收原条带开采建筑物下压煤资源时所遗留在井下的煤柱(2)。

2.根据权利要求1所述的底鼓接顶置换煤柱的方法，其特征在于，所述的步骤b中的打孔或切槽的位置在煤柱(2)竖直高度的中间位置，多个孔或槽围绕煤柱(2)呈环形分布。

3.根据权利要求1所述的底鼓接顶置换煤柱的方法，其特征在于，经过步骤b、c后，若鼓起的底板(3)还没有接顶，则增加c1步骤：对底板(3)进行表层震动爆破，炮孔深度不超过煤房宽度的四分之一。

4.根据权利要求1所述的底鼓接顶置换煤柱的方法，其特征在于，在步骤b之后增加b1步骤：在保证煤柱(2)能有效安全承载的原则下，对煤柱(2)进行表层震动爆破,炮孔深度不超过煤房宽度的四分之一。

5.根据权利要求1所述的底鼓接顶置换煤柱的方法，其特征在于，经过步骤b、c后，若鼓起的底板(3)还没有接顶，则增加c2步骤：对底板(3)中的遇水膨胀岩体体进行注水。

6.根据权利要求1所述的底鼓接顶置换煤柱的方法，其特征在于，所述的步骤e中破坏煤柱(2)的承载核区的方法是在煤柱(2)上打孔或注水或放松动炮。

7.根据权利要求1所述的底鼓接顶置换煤柱的方法，其特征在于，步骤a、d中所述的根据地面建筑物保护等级、煤层埋深、煤层采高、条带采宽等不同情况选用柱体强度计算经验公式是下表中的公式：

8.根据权利要求1所述的底鼓接顶置换煤柱的方法，其特征在于，所述的步骤f中的采煤设备是综合机械化采煤机、或综合机械化掘进机、或联采机、或螺旋采煤机、或爆破

器材、或水力切割器材。