[发明专利]一种厚煤层分层同采长壁胶结充填采煤方法

说明书

本发明公开了一种厚煤层分层同采长壁胶结充填采煤方法，包括：按分层厚度1.8～4.0m的原则将厚煤层分为4个分层进行下行开采，上下两个分层共用除切眼外的采准巷道；按照综合机械化长壁开采胶结充填方法布置设备，回风平巷沿第一分层顶板布置，运输平巷沿第二分层底板布置；第一分层充填开采推进30m后，在第一分层切眼正下方布置第二分层切眼；第一和第二分层交替采煤、准备及充填、凝固直至工作面回采完毕；待第一和第二分层回采结束3个月后按上述方法回采第三和第四分层，直至采完整个厚煤层。本发明提供了一种厚煤层充填采煤方法，通过分层同采提高了回采效率，减少了掘进工程量，降低了生产成本，在厚煤层“三下”压煤开采方面具有广泛的实用性。

技术领域

本发明涉及“三下”厚煤层的开采技术领域，特别是指一种3.6m～16m厚煤层分层同采长壁胶结充填采煤方法。

背景技术

厚煤层(＞3.5m)资源在我国分布广泛，是我国煤矿实现高产高效开采的重要煤层。为满足经济快速发展所需的能源供给，经过近10年连续高强度开采，大部分矿区面临“三下”压煤开采，目前国内关于“三下”厚煤层的开采方法主要有二大类：第一类为限厚开采、条带开采、协调开采，第二类为分层分采充填开采，这两类开采方法均能在一定程度上控制地表沉陷，保证地面建筑物、水体、铁路等的安全；但第一类回采率低、丢煤严重、生产成本高、生产效率低、规模小；第二类回采率较高，但因需等待充填体凝固，每天只有1班出煤，造成回采生产效率低，掘进工程量大，难以满足高产高效生产。因此，研发一种既能控制岩层移动，保证地面建(构)筑物及含水层，又能高产高效、低成本回采“三下”厚煤层资源的采煤方法迫在眉睫。

中国专利申请CN103306720A公开了一种特厚煤层倾斜分层固体充填采煤方法，该方法按照分层厚度2.5～4.5m的原则确定倾斜分层层数，采用分层分采下行充填开采顺序；按常规固体充填采煤方法布置巷道及设备；实行采煤、铺设金属网和竹笆、充填的循环顺序，完成首采面及第一分层的充填开采；同时，在本分层工作面采完4个月后，在第二分层对应位置，在第一分层形成的人工假顶掩护下，按相同充填采煤方法开采，如此循环，不断在上一分层制造的人工假顶掩护下进行本分层开采，直至采完整个特厚煤层。但该专利申请采用固体充填下行长壁回采三下压煤，生产效率低，掘进工程量大，难以满足高产高效生产。

中国专利CN107939401B公开了一种特厚煤层固体胶结充填巷式开采方法，该方法将待采区段内的特厚煤层按层高均匀划分为多个分层，自上而下开采，按采高及工作面煤壁长度将每个分层分为多个分段，间隔开采；从首个分层的首个分段自保护煤柱边界起沿上山巷道方向掘进采煤，进行巷道开采和胶结充填渐进循环作业，利用掘进机在煤体中掘进出煤，在已采巷道中注入胶结材料，胶结材料沿着巷道向另一端流动直至充满整个巷道，胶结材料凝固后有很好的承压能力和抗变形能力。该方法采用的是巷式开采，分层分采充填回收“三下”压煤，生产效率低，掘进工程量大，难以满足高产高效生产。

中国专利CN107939401B公开了一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法，该方法采用下行开采顺序，先从上至下逐一开采充填分层：在每个充填分层布置固体充填采煤工作面，铺设金属网和竹笆制造人工假顶、假底，对采空区输送物料进行夯实充填；再从上至下逐一开采垮落分层：对每个充填分层充填体的内应力及充填体变形进行监测，在确定充填体变形稳定后，在垮落层布置综采工作面，进行垮落法开采。该方法采用充填及垮落法两种方法管理顶板，采用分层分采充填回收“三下”压煤，生产效率低，掘进工程量大，难以满足高产高效生产。

中国专利CN108278113B公开了一种特厚煤层分层非整体充填开采方法，该方法利用上房柱非整体充填回收煤柱、下条带式充填开采的方式，整层煤采用上述两种方式对煤层依次进行开采，先采上层、再采下层，直至开采完整层煤。但该方法生产效率低，掘进工程量大，难以满足高产高效生产。