[发明专利]矸石间隔充填采煤法

说明书

本发明公开了一种矸石间隔充填采煤法，涉及煤矿开采方法技术领域。现有的矸石充填采煤法，需要利用矸石把采空区完全充填。不仅增加了矿井辅助运输成本，还极大的影响采煤作业，充填工人的劳动量也非常大，并且开采厚煤层时产生的矸石不足以完全充填采空区，无法应用现有的矸石充填采煤法。本发明针对上述问题提出以下技术方案：根据各煤矿顶板条件计算顶板岩层垮落步距，在顶板可能垮落的位置利用普通矸石充填法实施精准充填，支撑将要垮落的顶板岩层。所述精准充填是只在顶板可能垮落的位置充填一个平行于采煤工作面的充填矸石带，支撑将要垮落的顶板岩层。所述矸石带，底部宽度10米～20米。

技术领域

本发明涉及煤矿开采方法，尤其涉及一种矸石间隔充填采煤法。

背景技术

随着煤炭资源的大量开采，建筑物下、铁路下、水体下压煤问题越来越突出，严重影响着国家能源需求和矿山企业的正常生产。与此同时，煤炭生产中伴随着固体废弃物矸石的排放，其传统的处理方式是由井下提升至地表堆积，这种处理矸石的方法会对地面生态环境造成严重破坏。

现有的利用矸石充填采空区的采煤方法，是利用矸石把采空区完全充填，这种充填采煤方法虽然可以有效控制地表下沉，提高煤炭资源采出率，解决矸石堆积污染地面生态环境问题，但是运送大量的矸石到采空区进行充填作业，不仅增加了矿井辅助运输成本，还极大的影响采煤作业，充填工人的劳动量也非常大，并且开采厚煤层时产生的矸石不足以完全充填采空区，无法应用现有的矸石充填采煤法。

发明内容

本发明的目的是提供一种矸石间隔充填方法，解决现有完全矸石充填方法充填作业量大、矿井辅助运输压力大、影响采煤作业，开采厚煤层时无法应用矸石充填采煤法，等问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：根据各煤矿顶板条件计算顶板岩层垮落步距，在顶板可能垮落的位置利用普通矸石充填法实施精准充填，支撑将要垮落的顶板岩层。

进一步的技术方案在于：所述精准充填是只在顶板可能垮落的位置充填一个平行于采煤工作面的充填矸石带，支撑将要垮落的顶板岩层。

进一步的技术方案在于：所述矸石带，底部宽度10米～20米。当煤矿产生的矸石量较大或者开采煤层较厚时，所述矸石带底部宽度取大值。当煤矿产生的矸石量较小或者开采煤层较薄时，所述矸石带底部宽度取小值。

采取以上技术方案的有益效果是：矸石间隔充填法不仅可以有效控制地表下沉，矸石堆积在地表产生的污染问题，而且大大的减少了矸石充填量，从而减少了矿井辅助运输压力，降低了充填作业对采煤作业的影响，降低了吨煤成本，扩大了矸石充填采煤法的应用范围。

附图说明

图1是间隔充填效果示意图

图2是充填工作面示意图

其中：1-上覆岩层 2-顶板 3-采空区 4-充填矸石带 5-顶板理论垮落位置 6-充填开采液压支架 7-煤体 8-底卸式矸石刮板输送机 9-自动夯实机 10-煤炭刮板输送机11-割煤机

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施做进一步的说明：

第一步：根据上覆岩层1和顶板2的物质组成及岩性推断出顶板2的垮落长度。

第二步：自开切眼开始，充填开采液压支架6支撑顶板2，割煤机11切割煤体7，割下的煤用煤炭刮板输送机10运出采煤工作面，此阶段不进行充填工作，形成采空区3。

第三步：随着采煤工作的进行，充填开采液压支架6不断前移，当充填开采液压支架6与顶板理论垮落位置5距离5米～10米时(当煤矿产生的矸石量较大或者开采煤层较厚时，所述距离取大值。当煤矿产生的矸石量较小或者开采煤层较薄时，所述距离取小值)，打开底卸式矸石刮板输送机8的漏料孔，进行充填作业，边充填边用自动夯实机9夯实充填带矸石，直至形成完整充填矸石带4.