[发明专利]孤岛工作面覆岩隔离注浆充填开采方法

权利要求书

1.一种孤岛工作面覆岩隔离注浆充填开采方法，将孤岛工作面沿走向划分多组注浆区域和煤柱，在孤岛工作面所有注浆区域回采时，通过地面施工的钻孔对孤岛工作面上方覆岩空间实施注浆充填煤基固废浆液；

其特征在于，具体包括如下步骤：

a.确定煤层埋深H大于孤岛工作面宽度W；b.根据孤岛工作面及两侧采空区的开采尺寸确定注浆区域走向长度a：

若孤岛工作面宽度W与两侧采空区的宽度X、Y之和＞煤层埋深H，则注浆区域的走向长度a＝W；

若孤岛工作面宽度W与两侧采空区的宽度X、Y之和＜煤层埋深H，则注浆区域的走向长度a＞WH/(X+Y+W)，具体根据地面建筑物保护等级，并采用概率积分法地表沉陷预计进行确定；

c.根据辅助面积法，以最危险状态考虑，即采空区上方的覆岩重力全部转移至煤柱上，计算煤柱承受载荷，公式为式中：P为煤柱承受的载荷，γ为煤柱上覆岩层平均容重，H为煤层埋深，θ为煤岩冒落角，h为注浆层位距煤层顶板高度，b为煤柱走向长度；

d.根据实验室煤柱样品参数测试和比涅乌斯基公式计算煤柱实际强度，

公式为式中：σ为煤柱实际强度，σ_c为实验室煤柱样品的平均单轴抗压强度，D为实验室圆柱体煤柱样品的直径或立方体煤柱样品的边长，M为煤层采高，n为系数，b为煤柱走向长度，当b/M＞5时n＝1.4，当b/M小于5时n＝1；

e.根据公式F＝σ/P＝1.5计算煤柱走向长度b，式中F为安全系数；

f.将孤岛工作面走向划分N组注浆区域和煤柱，N＝L/(a+b)，N取整数部分，L为孤岛工作面的走向全长；

g.在首组注浆区域工作面回采期间，从地面施工若干个钻孔，并通过钻孔对孤岛工作面上方覆岩空间实施充填煤基固废浆液，直至孤岛工作面首组注浆区域回采结束；

h.在孤岛工作面留设走向长度b的煤柱，跳采至次组注浆区域，并通过钻孔对孤岛工作面上方覆岩空间实施充填煤基固废浆液，直至孤岛工作面该组注浆区域回采结束；

i.继续循环步骤h，直到孤岛工作面回采结束。

2.根据权利要求1所述的一种孤岛工作面覆岩隔离注浆充填开采方法，在注浆区域内，每组2个注浆钻孔，钻孔终孔深度位于煤层上方15～50倍煤层采高M。

3.根据权利要求1或2所述的一种孤岛工作面覆岩隔离注浆充填开采方法，还包括步骤j.计算孤岛工作面走向剩余长度A＝L-N(a+b)，若A≥80m，则在第N组的煤柱后继续布置一个注浆区域，但该注浆区域的长度不得大于步骤b中确定的注浆区域走向长度a。