[发明专利]一种预留巷道胶结充填回收房式煤柱的方法

说明书

本发明公开了一种预留巷道胶结充填回收房式煤柱的方法，尤其适用于西部生态脆弱矿区房式开采工作面内遗留煤柱安全、高效回收，通过在相邻两列煤房采空区构建预留巷道，在房式煤柱内开掘煤柱巷道，最终贯通预留巷道与煤柱巷道形成U形工作面，实现了房式遗留煤柱的回收，不仅减少了巷道掘进量，而且最大限度地提高了煤炭资源采出率，为我国西部矿区房式遗留煤柱的回收提供了一种全新的技术模式，科学与工程意义重大，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种预留巷道胶结充填回收房式煤柱的方法，属于煤矿回收技术领域。

背景技术

随着我国煤炭资源的逐渐枯竭，西部矿区已成为我国煤炭资源开采的主体。由于受自身开采技术与开采设备落后等因素，该区域多数煤矿采用短壁房式或房柱式开采方法，造成大量优质煤炭资源遗留采空区，煤炭资源采出率不足40％，这不仅造成了煤炭资源的极大浪费，而且采空区煤柱失稳极易造成矿震、地表沉陷、突水溃沙等严重生态环境灾害。

胶结充填回收遗留煤柱是近年来发展起来的应用较为广泛的绿色环保的煤柱回收方法，已在条带煤柱回收过程中得到广泛应用。但由于房式采空区相互之间贯通，不存在合适的密闭充填环境，使得胶结充填技术在房式煤柱回收过程中应用比较困难。如果构建密闭挡墙形成密闭充填空间，后期煤柱回收过程中还需要重新开掘巷道，不仅成本较高，而且工艺复杂。因此，房式煤柱回收过程中，如何构建合适的密闭充填环境，并减少巷道的掘进量，已成为西部矿区亟需解决的一大难题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种预留巷道胶结充填回收房式煤柱的方法，不仅能够构建合适的密闭充填环境，而且减少了后期充填过程中的巷道掘进量，具有安全、高效、经济的技术特点。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种预留巷道胶结充填回收房式煤柱的方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤a)以垂直于胶结充填物料运输大巷的相邻两列煤柱为一工作面，分别在两列煤柱之间的煤房采空区内构筑预留巷道，并在沿远离胶结充填物料运输大巷的边界煤柱位置处贯通两巷道，由煤柱与预留巷道组合形成U形工作面；

步骤b)胶结充填输送管路布置在胶结充填物料运输大巷中，胶结充填物料经胶结充填输送管路输送至U形工作面右侧采空区和中部采空区，实现当前U形工作面煤房采空区的充填；

步骤c)待胶结充填物料凝固并达到一定强度后，采用连续采煤机沿U形工作面预留巷道依次对各个煤柱开掘煤柱巷道，将预留巷道与煤柱巷道贯通为一回路；

步骤d)待上述工作全部完毕后，采用炮采工艺依次对形成回路的U形工作面内的煤柱巷道进行扩巷回采，并利用装载机和无轨胶轮车将回收的煤炭资源运送至地面；

步骤e)待U形工作面遗留煤柱回采完毕后，分别在U形工作面上下两端口与胶结充填物料运输大巷交界处砌筑密闭挡墙。

前述的一种预留巷道胶结充填回收房式煤柱的方法，其特征是，对U形工作面进行如步骤a)-e)的处理时，在进行到每一个步骤b)的充填作业的同时，以与步骤a)中相同方式，在当前U形工作面旁进行下一个U形工作面的构筑工作，并对新的U形工作面进行步骤a)-e)的依次处理；直至完成整个房式遗留煤柱的回收工作。

前述的一种预留巷道胶结充填回收房式煤柱的方法，其特征是，所述步骤c)中用连续采煤机沿U形工作面预留巷道依次对各个煤柱开掘宽度为6m的煤柱巷道。

前述的一种预留巷道胶结充填回收房式煤柱的方法，其特征是，所述预留巷道的宽度根据矿井实际采掘设备、遗留煤柱尺寸以及围岩应力确定。