[发明专利]采煤工作面冒落区充填开采方法

摘要

本发明涉及采煤工作面冒落区充填开采方法，可有效解决煤炭充填开采时受采煤工作面空间与时间限制大，受地面空间限制大，工作面采煤效率低的问题，其解决的技术方案是，由以下步骤实现：（一）充填专用巷的掘进；（二）建立地面充填站；（三）确定每循环的充填步距；（四）钻注浆孔并连接管路；（五）充填作业；（六）循环开采。本发明的采煤工作面冒落区充填开采方法与其它充填方法相比，不受采煤工作面空间与时间的限制，且不受地面空间的限制，只要条件适宜，这种冒落区充填方法可以搭配任何采煤工艺，配合综采放顶煤开采方法易于实现充填工作面的高产高效，克服以往充填工作面产量低的缺点，有良好的社会和经济效益。

主权项

一种采煤工作面冒落区充填开采方法，其特征在于，由以下步骤实现：（一）充填专用巷的掘进根据采煤工作面上覆岩层情况，结合«岩层控制的关键层理论»确定工作面覆岩之上距工作面最近的稳定性岩层位置，根据地应力大小、岩层力学性质、专用巷支护难易程度、来确定充填专用巷（30）的施工位置及断面尺寸，采用常规方法完成充填专用巷的掘进和支护；（二）建立地面充填站充填专用巷施工的同时，根据地面空地情况及井下需要充填的区域，选择地面充填站的位置及地面钻孔位置，确定地面充填孔（18）尺寸，建立地面充填站后开始钻充填孔，充填孔使地面和充填专用巷相连通；（三）确定每循环的充填步距根据工作面开采厚度、推进速度、工作面走向长度、工作面基本顶极限破断距，确定每循环的充填步距、相邻充填钻场（26）间隔距离、注浆孔（27）数目，以保证在直接顶（21）跨落后，基本顶（22）尚未垮落前及时进行充填作业； （四）钻注浆孔并连接管路以每个充填钻场的注浆孔（27）数目对应于每个充填钻场进行钻孔，钻孔后连接管路，管路（17）的一端经充填钻孔（18）接地面充填站的料浆缓冲料斗（16）出料端，另一端经布料支管（25）分别接待充填的冒落区上方的注浆孔（27）上端，每个注浆孔（27）均与冒落区（29）贯通；（五）充填作业采煤工作面（20）开始回采并不断向前推进，工作面后方达到预先确定的每循环的充填步距时，启动地面充填站内料浆配置系统，通过矸石仓（6）、粉煤灰仓（1）、胶结料仓（8）、高位水池（14），连续向双螺旋搅拌机（15）内供给物料，制成似膏体浆料，似膏体浆料由重量百分比的：矸石30‑40%，粉煤灰30‑40%，胶结料3‑10%，水20‑25%混匀制成，制成的似膏体浆料送入料浆缓冲料斗（16），由料斗内的控制装置连续送入管路（18），充填作业开始时，打开管路上的管路阀门（24），似膏体浆料通过布料支管（25）和注浆孔（27）流入采煤后空的冒落区（29），进行充填作业；根据每循环的充填步距确定完成充填作业所需时间，在充填作业即将完成时，注浆减小料浆流量以保证充填效果； （六）循环开采一个充填循环完毕后，进行下一个循环的充填作业，直至开采过程完毕。