[发明专利]一种矿山采选充控开采设计方法

摘要

本发明公开了一种矿山采选充控开采方法，设计流程包括：布置少矸化的煤炭开采系统；根据分选要求选择合适的煤矸分选方法；根据矿井地质、生产条件、岩层控制要求选择合适的充填方法；根据矸石排放要求和控制指标利用理论计算、模拟和实验反算充实率；由充实率确定充填工艺、分选工艺；通过监测充填及控制效果指标反馈调节充填工艺及分选工艺参数。此设计方法高度集成井下煤矸分选、矸石充填与煤炭回采工艺，针对不同工程背景下控制对象的不同控制要求进行设计，可用于指导煤矿井下“采选充控”开采设计，能够实现煤矸石地面零排放，控制地表下沉、冲击矿压和含水层稳定，具有良好的推广前景。

主权项

1.一种矿山采选充控开采方法，其特征在于，设计流程如下：第一步、布置少矸化的煤炭开采系统；井下矸石主要包括巷道掘进时产生的煤矸石和采煤过程中从顶板、底板和夹在煤层中的岩石夹层里产生的煤矸石，通过控制采煤机精准选择性开采、少布置岩巷的方式布置少矸化的煤炭开采系统。第二步、根据分选能力、精度要求、煤矸粒径范围、分选硐室尺寸限制、分选工艺复杂性、设备成本选择合适的煤矸分选方法；第三步、根据煤层地质条件、矿井生产能力要求，岩层控制要求、充填物料供给量、经济预算选择合适的充填方法；第四步、根据矸石排放要求及等价采高、导水裂隙带发育高度、直接顶挠度的理论计算、数值模拟和物理模拟反算不同工程背景下控制对象的充实率控制要求；第五步，根据上步骤中计算所得的充实率确定充填工艺和分选工艺；第六步，通过监测充采质量比、顶板下沉量、导水裂隙带发育高度、煤岩体应变能密度及地表下沉值，进一步反馈调节包括夯实力、夯实次数、矸石粒径级配、夯实角度在内的各充填工艺参数及包括分选粒径、分选能力在内的各分选工艺参数；监测结果良好保持当前工艺，否则调整充填工艺参数和分选工艺参数。