[发明专利]充填工作面巷旁矸石与超高水材料混合充填沿空留巷方法

说明书

本发明公开了充填工作面巷旁矸石与超高水材料混合充填沿空留巷方法；在充填开采矿井分别建立地面超高水材料充填系统与井下矸石充填系统，在采区内掘进运输平巷、轨道平巷和开切眼，构成完整的回采工作面，采煤工作面按照正常工序进行回采，回采后工作面后方采空区大部首先使用超高水材料进行充填，对于靠近工作面所要保留平巷的采空区部分首先利用井下掘岩巷和回采夹矸煤层分选筛出的矸石由输送机运送到巷旁，通过带挡矸装置的充填支架进行充填，再通过超高水充填系统泵送的超高水充填材料对巷旁矸石充填体进行浇筑充填；本发明使井下矸石不升井，矸石得到最大程度的资源化利用，提高了充填效率、煤炭采出率，增强了生产安全性。

技术领域

本发明属于煤炭充填开采技术领域，涉及一种无煤柱开采方法，具体涉及充填工作面巷旁矸石与超高水材料混合充填沿空留巷方法。

背景技术

充填开采技术与一般综采技术相比，将充填材料充入采空区，可实现“三下”压煤开采地表沉陷变形有效控制，预防深井煤岩动力灾害，属煤矿绿色开采技术，为开采“三下”压煤与深井动力灾害防控提供了一种有效技术途径。

对于矿井来说，井下矸石主要来源于岩巷掘进以及煤层开采产生的废矸，其中岩巷掘进所产生的矸石占绝大部分。上述矸石升井排放至地面堆积为矸石山，占用土地资源，污染空气，且其升井以及后续的运输处理费用不菲。而对于井下沿空留巷采用巷旁矸石充填的矿井而言，由于矸石充填会有相当大程度的压实，故充填效果难以达到预期，且充填效果受矸石粒径影响大。同时，不同矿井地质条件不尽相同，如果单纯采用矸石充填，可能会出现井下产矸不足以充填采空区巷旁充填体的状况。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供充填工作面巷旁矸石与超高水材料混合充填沿空留巷方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供充填工作面巷旁矸石与超高水材料混合充填沿空留巷方法，包括以下步骤：

(a)在矿井工业广场建立超高水材料充填泵站，并配备完整的超高水材料充填系统，保证超高水材料的充填持续进行；

(b)在矿井下建立矿井矸石充填系统，工作面开采的原煤在井下进行分选，经过分选后的煤炭运送提升至地表，原煤分选产生的矸石及岩巷掘进产生的矸石集中运输至井下矸石仓，经矸石充填系统到达工作面后方采空区回采巷道侧；

(c)在采区内掘进轨道上山、运输上山和回风上山，然后掘进1号充填工作面轨道平巷与1号充填工作面运输平巷，所述1号充填工作面轨道平巷与轨道上山相连，所述1号充填工作面运输平巷与运输上山相连；

(d)在1号充填工作面轨道平巷与1号充填工作面运输平巷之间掘进1号充填工作面的开切眼，构成1号回采工作面的采煤系统；

(e)利用1号回采工作面的采煤系统对1号充填工作面进行回采，利用超高水材料对回采后的采空区进行充填，充填时在工作面充填支架后方以及1号充填工作面后方靠近采空区巷道处采用挡板进行阻隔，对靠近1号充填工作面的保留平巷的采空区部分利用矸石运输设备输送矸石充填体对回采后的采空区留巷处进行巷旁充填，然后对巷旁采空区矸石充填后的间隙采用超高水A料充填管路、超高水B料充填管路泵送超高水材料进行注浆充填，超高水充填结束后的管路清洗水倒入巷旁充填处；

(f)待1号充填工作面采煤与充填结束后，1号充填工作面运输平巷完整保留作为2号充填工作面轨道平巷，同时掘进2号充填工作面运输平巷，所述2号充填工作面运输平巷与运输上山相连，在2号充填工作面运输平巷与1号充填工作面运输平巷之间掘进2号充填工作面的开切眼，构成2号回采工作面的回采系统；利用2号回采工作面的回采系统对2号充填工作面进行采煤与充填，所述2号充填工作面的采煤与充填的方法与步骤(e)中对1号充填工作面的采煤与充填方法相同；