[发明专利]一种特厚煤层分层非整体充填开采方法

摘要

本发明公开了一种特厚煤层分层非整体充填开采方法，用于“三下”特厚煤层的开采，结合煤质性质和设备综合进行分层，确定分层高度，然后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。本发明很好地利用煤层代替人工假顶，大幅度减少材料损耗，充填方式实现了非整体充填，节省充填材料，采动过程中，由于均实现采充相结合的方式，在即将缺少煤柱的时候，更快的以固体胶结充填材料代替煤柱，严格控制上覆岩层出现大幅变化，保证了地面建筑物的安全，上下结构相互配合，能控制地表下沉。

主权项

1.一种特厚煤层分层非整体充填开采方法，用于“三下”特厚煤层的开采，其特征在于：结合煤质性质和设备综合进行分层，确定分层高度，然后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；包括以下步骤：（1）根据“三下”煤层开采时地面建筑物保护情况，将煤层按3～4.5m高度进行分层，确定煤层分层层数，然后依次分层分采；（2）上层采用房柱式非完全充填回收煤柱：①首先按传统房柱式开采方式，布置设备，将第一分层按传统房柱式开采采出煤房，直到采区边界；②然后按照固体胶结充填方式进行第一个充填开采循环工作，在靠近采区边界的煤柱一端开始，首先在该煤柱另一端设立宽度为2～3m的挡墙，实现对顶底板的支撑，预留充填管道口，然后用固体胶结充填材料进行充填，直到充填满为止；充填工作结束后，在充填体冷凝170min～300min后，达到终凝效果，随后回收煤柱；③第一排煤柱回收完毕后，沿开始建设的挡墙，将采完煤柱的采空区封闭，同样利用2～3m的挡墙，接着进行下一排煤柱回收，回收方式同步骤②；④按步骤②、③重复进行，直到第一层煤全部开采完成，接着开始下一层煤的开采；（3）下层采用条带充填开采：①下一层煤炭要先掘回风大巷和运输大巷，并在边界处掘一条联络巷，使风流可以流通，然后以上一层煤开采时第一次设置的挡墙位置为中心，掘宽度为10～14m的条带，条带打通后，要将条带靠近运输大巷和回风大巷的端头构筑2～3m挡墙，挡墙高度和煤层顶底板之间高度一致，将其用固体胶结充填方式充填，该过程要进行两到三次，直到整个条带充满；②在第一条带充填的过程中，以上部二次充填挡墙为中心进行第二条带开采，第二条带充填方式和①中一样，充填完成后进行第三条带开采，条带中间未采出煤层在充填条带数达到4~5个时进行采出，依次进行，直到整层煤采出；（4）对分层后的煤层进行开采，相邻两层分别按照上房柱非整体充填回收煤柱、下条带式充填开采的方式，按步骤（2）（3）依次进行开采，直到整个特厚煤层开采完毕。