[发明专利]一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法

说明书

本发明提供一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法，该方法主要解决工作面距大巷水平和垂直距离不等的条件下，大巷下压煤较难回采问题。开采前，在采煤工作面走向上分段划分充填区域并加固大巷；开采过程中，在采空区要充填的区域中创造填充空间，铺设充填管道，在每一分段区域“见五充二”，并循环充填到充填区域；最后，开采时及开采后期，在大巷和充填区域设置监测站，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，确保大巷安全稳定的同时，采出更多的煤炭资源，这是煤炭企业贯彻绿色开采理念的新方法，此方法安全、经济、环保、高效。

技术领域

本发明涉及煤矿充填开采技术领域，具体是一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法。

背景技术

煤矿中的大巷担负着整个矿井或某一采区或某一水平的运输、通风、排水、行人等一系列任务，是矿井最重要的巷道之一。大巷顶板的下沉量、两帮移尽量、底鼓的位移量以及巷道整体的偏移量相比于其它巷道标准要求更高，因此，在矿井生产期间，要确保大巷的稳定性，这对于整个矿井的安全生产、可持续发展具有重要意义。

另一方面，大巷一般在岩层或者煤层中，多煤层开采时，大巷下部压有较多的煤层，如果不采这部分煤层，将会浪费大量宝贵的煤炭资源，严重影响了矿井的可持续发展。

此外，由于工作面布置等原因，开采的工作面在水平方向上距大巷的距离不均等，在垂直方向上也不均等，全部充填开采经济成本太高，部分充填开采充填的范围难以确定。

以上凸显了特殊开采条件下(距离不均等)保护大巷的稳定性与大巷下采煤二者的矛盾性，因此，探索一种既能保护特殊条件下大巷的稳定性又能高回采率采出煤的开采方法对于矿井的绿色开采、可持续发展具有重要的意义。

因此，本领域技术人员提供了一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法，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并加固大巷，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，在采空区的充填区域中创造填充空间，即在采煤工作面支架后方加固采空区顶板，在充填区域靠近采空区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，从而创造充填空间；

S3、铺设充填管道；在每一分段区域“见五充二”，并循环充填采空区中的充填区域；

S4、充填开采过程和开采后，在充填区域和大巷内设置监测站，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。

其中，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：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，即d1＝d2。

S1中加固大巷的方案：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。