[发明专利]一种超长固体充填工作面采煤系统及方法

说明书

本发明公开了一种超长固体充填工作面采煤系统及方法，具体是：在煤层内掘进三条巷道，中间巷位于工作面中间位置，形成“W”型1进2回或2进1回的通风方式；在工作面内布置两部多孔底卸式刮板输送机，采用固体充填采煤方法对煤炭资源进行回采；充填工作面长度为200～300m，是现有普通固体充填采煤工作面长度的2倍，工作面回采过程中，采用沿空留巷技术保留充填工作面一侧巷道，作为下一超长固体充填采煤工作面的回采巷道。本发明充分发挥了固体充填采煤与巷道优化布置的特点，减少了工作面搬家次数、劳动强度和沿空留巷长度，同时有效处理矸石、粉煤灰等固体废弃物，实现了煤炭资源的高效安全开采。

技术领域

本发明涉及煤层开采与固体废弃物处置技术领域，具体涉及一种超长固体充填工作面采煤系统及方法，尤其适用于煤层的高效充填开采。

背景技术

近年来，“绿水青山就是金山银山”的发展理念不断深入人心，煤炭资源绿色开采已经是大势所趋,是煤炭行业可持续发展的必然选择。综合机械化固体充填采煤自研发以来，在我国二十多个矿区的“三下”压煤及特殊采矿地质条件下得到了成功应用，解放大量煤炭资源的同时，处理了大量的矸石、粉煤灰等矿区固体废弃物。但由于现有固体充填采煤技术本身工艺及充填采煤设备的限制，充填采煤液压支架后部多孔底卸式刮板输送机长度上限一般为150m，固体充填采煤工作长度一般在150m以下。因此，单个固体充填采煤工作面煤炭生产能力受限，采空区矸石、粉煤灰等固体废弃物处置能力较低，充填采煤过程中沿空留巷长度、工作面搬家次数、劳动强度等增加，影响了单个工作面的高产高效。面对现阶段存在的技术瓶颈难题，对于采矿地质条件较好，适于布置超长固体充填采煤工作面的条件，如何研发一种超长固体充填工作面采煤系统及方法，保障工作面高产高效的同时，满足矿区固体废弃物高效充填成为一些现代化矿井面临的难题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种超长固体充填工作面采煤系统及方法，旨在解决单个固体充填工作面的高效充填开采。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种超长固体充填工作面采煤系统及方法。

一种超长固体充填工作面采煤系统，在煤层内掘进三条巷道，中间巷位于工作面中间位置，上下两巷的功用相同，上下巷与中间巷交替用作运煤进风巷或运矸回风巷，形成“W”型1进2回或2进1回的通风方式；在工作面充填液压支架后部布置两部多孔底卸式刮板输送机，采用固体充填采煤方法对煤炭资源进行回采。

进一步的，固体充填采煤液压支架后部布置有2部多孔底卸式输送机，工作面总长度为200～300m。是现有普通固体充填采煤工作面长度的2倍

进一步的，所述“W”型1进2回通风方式具体为：中间巷为运煤进风巷道，上下两巷分别为运矸回风上巷、运矸回风下巷；充填液压支架前部布置有2部刮板输送机，充填矸石进入工作面后方采空区后，由工作面两侧向中间运输。

进一步的，所述“W”型2进1回通风方式具体为：中间巷为运矸回风巷道，上下两巷分别为运煤进风上巷、运煤进风下巷，充填矸石进入工作面后方采空区后，由工作面中间向两侧运输。

进一步的，采用“W”型2进1回通风方式，中间巷作为运矸回风巷道，当同时采用上下两巷、作为运煤进风巷道时，充填液压支架前部布置2部刮板输送机；当采用上下两巷或一侧作为运煤进风巷道时，前部布置1部刮板输送机。

进一步的，“W”型1进2回通风方式，以固体废弃物高效充填为主，采煤为辅。此种方式一般应用于矿区井上下矸石、粉煤灰等固体废弃物来源充足且需大量处置、充填效果要求高等条件，以固体废弃物充填为主。

进一步的，“W”型2进1回通风方式，以工作面高效采煤为主，充填为辅。此种通风方式，一般应用于矿区井上下矸石、粉煤灰等固体废弃物快速处置、充填效果要求较低等条件，以工作面采煤为主。

本发明还公开了一种超长固体充填工作面采煤方法：