[发明专利]一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法有效
申请号: | 201911211402.5 | 申请日: | 2019-11-29 |
公开(公告)号: | CN110924944B | 公开(公告)日: | 2020-09-22 |
发明(设计)人: | 宋大钊;周超;李振雷;何学秋;钟涛平 | 申请(专利权)人: | 北京科技大学;中安安全工程研究院 |
主分类号: | E21C41/18 | 分类号: | E21C41/18;E21F15/00;E21F15/04;E21F17/18;E21D20/00 |
代理公司: | 苏州拓云知识产权代理事务所(普通合伙) 32344 | 代理人: | 王云峰 |
地址: | 100083*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 煤矿 下压 分段 循环 充填 开采 方法 | ||
1.一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法,其特征在于:其包括如下步骤:
S1、开采前,在采煤工作面走向上分段划分充填区域(A1)并加固大巷(A3),划分的依据是:水平方向上大巷距实体煤或实体煤+充填体的距离相等,即d1=d2;
S2、开采时,在采空区(A2)的充填区域(A1)中创造填充空间,即在采煤工作面支架后方加固采空区顶板,在充填区域(A1)靠近采空区(A2)的一侧铺设单体支柱,垒砌矸石带,装配竹笆和金属网作为墙体(B6),从而创造充填空间;
S3、铺设充填管道(A4);在每一分段区域“见五充二”,并循环充填采空区(A2)中的充填区域(A1);
S4、充填开采过程和开采后,在充填区域(A1)和大巷(A3)内设置监测站,用于观测大巷以及充填体的变形量,并根据监测结果调整充填开采参数。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法,其特征在于:
S1中采用以下步骤在采煤工作面走向上分段划分充填区域(A1):即自工作面开切眼位置至停采线位置方向上以每100m为一间隔分段,0-100m区域,在靠近实体煤侧充填10m的充填体;100-200m区域,在靠近实体煤侧充填20m的充填体;200-300m区域,在靠近实体煤侧充填30m的充填体;以此类推,走向上以100m为一个单位叠加,充填区域以10m为一个单位递加,即工作面推进的距离越远,充填的范围越大,其依据是:水平方向上大巷距实体煤或实体煤+充填体的距离相等,即d1=d2。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法,其特征在于:
S1中加固大巷的方案为:加固范围从开切眼位置外侧50m处至停采线位置外侧50m;加固方式采用锚索+桁架梁的方式,在大巷两侧距巷道中心线1.5m位置各施工一排双眼锚索桁架梁,眼距2.0m,梁长2.4m,两桁架梁锚索眼间距1.8m;在大巷中部两侧距巷道中心线0.5m各施工一排单眼锚索桁架梁,梁长1.5m,两桁架梁锚索眼间距4.0m。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法,其特征在于:S2中创造的充填空间包括在采空区顶板上铺设金属菱形网,并采用锚带网支护;在充填区域(A1)靠近采空区(A2)一侧铺设单体支柱,垒砌矸石带,且单体支柱见硬底,穿铁鞋;单体支柱与单体支柱之间装配竹笆和金属网作为墙体(B6)。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法,其特征在于:S3中采用如下步骤进行每一分段区域“见五充二”的循环充填:在每100m的间隔区域中“见五充二”,即自充填区域(A1)第一排单体支柱(B1)架起至第五排单体支柱(B5)支起时,由下而上充填第一排单体支柱(B1)至第三排单体支柱(B3)之间的两个空区,充填完毕后,及时回撤第一排单体支柱(B1)至第三排单体支柱(B3),此时,第四排单体支柱(B4)变成第二个循环中的第一排单体支柱,随着采煤机继续推采,当再次支起第二个循环中第五排单体支柱时,继续充填进行充填第一排单体支柱至第三排单体支柱之间的两个空区,如此循环边采边充。
6.根据权利要求1所述的一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法,其特征在于:S4中的监测站的设置方式为:在大巷(A3)中每隔50m设置一个观测站,在充填区域(A1)中每隔100m设置一个观测站,所述监测站设置包括巷道围岩表面位移监测点、顶板离层监测点、巷帮深部位移监测点或锚杆受力监测点,以便观测大巷、充填体的变形量,从而进行反馈并指导S3中的分段循环充填。
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