[发明专利]一种特厚煤层分层非整体充填开采方法

权利要求书

1.一种特厚煤层分层非整体充填开采方法，用于“三下”特厚煤层的开采，其特征在于：结合煤质性质和设备综合进行分层，确定分层高度，然后利用上房柱非整体充填回收煤柱、下条带式充填开采的方式，整层煤采用上述两种方式对煤层依次进行开采，先采上层、再采下层，直至开采完整层煤；

包括以下步骤：

（1）根据“三下”煤层开采时地面建筑物保护情况，将煤层按3～4.5m高度进行分层，确定煤层分层层数，然后依次分层分采；

（2）上层采用房柱式非完全充填回收煤柱：

①首先按传统房柱式开采方式，布置设备，将第一分层按传统房柱式开采采出煤房，直到采区边界；

②然后按照固体胶结充填方式进行第一个充填开采循环工作，在靠近采区边界的煤柱一端开始，首先在该煤柱另一端设立宽度为2～3m的挡墙，实现对顶底板的支撑，预留充填管道口，然后用固体胶结充填材料进行充填，直到充填满为止；充填工作结束后，在充填体冷凝170min～300min后，达到终凝效果，随后回收煤柱；

③第一排煤柱回收完毕后，沿开始建设的挡墙，将采完煤柱的采空区封闭，同样利用2～3m的挡墙，接着进行下一排煤柱回收，回收方式同步骤②；

④按步骤②、③重复进行，直到第一层煤全部开采完成，接着开始下一层煤的开采；

（3）下层采用条带充填开采：

①下一层煤炭要先掘回风大巷和运输大巷，并在边界处掘一条联络巷，使风流可以流通，然后以上一层煤开采时第一次设置的挡墙位置为中心，掘宽度为10～14m的条带，条带打通后，要将条带靠近运输大巷和回风大巷的端头构筑2～3m挡墙，挡墙高度和煤层顶底板之间高度一致，将其用固体胶结充填方式充填，该过程要进行两到三次，直到整个条带充满；

②在第一条带充填的过程中，以上部二次充填挡墙为中心进行第二条带开采，第二条带充填方式和①中一样，充填完成后进行第三条带开采，条带中间未采出煤层在充填条带数达到4~5个时进行采出，依次进行，直到整层煤采出；

（4）对分层后的煤层进行开采，相邻两层分别按照上房柱非整体充填回收煤柱、下条带式充填开采的方式，按步骤（2）（3）依次进行开采，直到整个特厚煤层开采完毕。

2.根据权利要求1所述的特厚煤层分层非整体充填开采方法，其特征在于：步骤（2）中，以4～5个煤房为一组同时掘进，煤房的宽度为5～7m，煤房之间煤柱的宽度为15-25m。

3.根据权利要求1所述的特厚煤层分层非整体充填开采方法，其特征在于：步骤（2）中，固体胶结充填材料为废石、水泥浆胶结料，充填采用二次充填，一次充填满后进行沉降，然后进行二次充填；

固体胶结充填方式为：将废石运输到进料处，利用可伸缩性传送架在采空区顶板中部开始下落废石，浆料采用管道泵送，自流充填，胶结料为低浓度浆体，浓度范围为1.128t▪m^-3～1.295 t▪m^-3。

4.根据权利要求1所述的特厚煤层分层非整体充填开采方法，其特征在于：将煤层按3～4.5m高度进行分层，上层煤层与下层煤层之间的预留煤层顶板厚度为0.2～0.4m。

5.根据权利要求1所述的特厚煤层分层非整体充填开采方法，其特征在于：回风大巷、运输大巷、联络巷均采用锚喷支护。

6.根据权利要求5所述的特厚煤层分层非整体充填开采方法，其特征在于：所述的回风大巷、运输大巷、联络巷，在靠近工作端面巷道，采用单体支柱或U型钢梁进行支护。