CN107939401A - 一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法 - Google Patents

一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法 Download PDF

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Abstract

一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法，开采步骤包括确定巨厚煤层分层层数，间隔布置充填分层和垮落分层；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。本发明提高了资源回采效率，提高了人工假顶、假顶的稳定性，实现了矿井绿色、高效、安全开采。

Description

一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法
技术领域
本发明涉及“三下”巨厚压煤的固体充填采煤方法，尤其是一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法。
背景技术
目前，国内针对“三下”巨厚煤层开采，主要有三类开采方式，第一类有分层开采、放顶煤开采方法，开采效率高，但采用垮落法管理顶板，对地表环境造成了严重的影响；第二类有限厚开采、条带开采、注浆减沉开采等方法，在一定程度上保护了地表环境，但其回采率低、生产成本高，造成了大量资源的浪费；第三类主要为充填开采等方法，抑制了岩层运动，有效地保护了地表生态环境，提高了资源回收率，但其工艺均较复杂，生产效率低。因此，研究一种既能控制岩层移动保护地表环境的同时，又能提高“三下”巨厚煤层回采效率的采煤方法迫在眉睫。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法，既能提高资源的回采效率，又能实现矿井绿色、高效、安全开采。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：开采步骤包括确定巨厚煤层分层层数，间隔布置充填分层和垮落分层；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。
相比现有技术，本发明的一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法，通过确定巨厚煤层分层层数后间隔布置充填分层和垮落分层，进行分层间隔布置固体充填采煤工作面与综采工作面，采用下行开采顺序，先从上至下逐一所有的开采充填分层再逐一开采所有的开采垮落分层，并且固体充填采煤工作面铺设了金属网和竹笆，金属网和竹笆作为该固体充填采煤工作面的人工假顶、假底，上下相邻的充填分层为综采工作面制造了人工假顶、假底，同时监测采空区充填体变形稳定性，有效加强了回采安全性。可见，本发明提高资源的回采效率，提高了人工假顶、假底的稳定性，实现矿井绿色、高效、安全开采。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一个实施例中第一充填分层固体充填采煤工作面的侧视图。
图2是本发明一个实施例中充填分层开采完毕工作面的侧视图。
图3是本发明一个实施例中第一垮落分层综采工作面的侧视图。
图4是本发明一个实施例中第二垮落分层综采工作面的侧视图。
图中：1、顶板；2、底板；3、第一充填分层；4、第一垮落分层；5、第二充填分层；6、第二垮落分层；7、第三充填分层；8、第三垮落分层；9、金属网；10、竹笆；11、充填体；12、固体充填采煤工作面；13、综采工作面。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明的一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法，开采步骤包括确定巨厚煤层分层层数，间隔布置充填分层和垮落分层；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。
在图1所示的一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法实施例中，具体步骤如下：
a.确定巨厚煤层的分层层数，间隔布置充填分层和垮落分层，即自上至下依次布置第一充填分层3、第一垮落分层4、第二充填分层5、第二垮落分层6、第三充填分层7和第三垮落分层8，充填分层和垮落分层的具体层数不限于各为三层，要根据实际煤层厚度来决定两种分层的层数；
b.采用下行开采顺序，先开采充填分层(第一充填分层3、第二充填分层5和第三充填分层7)，后开采垮落分层(第一垮落分层4、第二垮落分层6和第三垮落分层8)；
c.在第一充填分层3布置固体充填采煤工作面12，通过铺设金属网9和竹笆10制造人工假顶、假底，并对采空区输送矸石、黄土、粉煤灰、建筑垃圾等固体物料进行夯实充填，形成充填体11；(步骤a、b、c参见图1)。
d.重复步骤c，先完成第一充填分层3的开采，然后逐步开采下一充填分层，直至所有充填分层开采完毕；(步骤d参见图2)。
e.当所有充填分层回采完毕后，参见图3，对采空区充填体11内应力及充填体11变形进行监测，确定充填体11稳定时间；当第一充填分层3、第二充填分层5的采空区充填体11都变形稳定后，进行第一垮落分层4的回采；
f.在第一垮落分层4布置综采工作面13，在稳定的第一充填分层3、第二充填分层5作为的人工假顶、假底的条件下，完成工作面开采，重复作业，直至第一垮落分层4的开采完毕；(步骤e和f参见图3)。
g.在第一垮落分层4回采完毕后，参见图4，监测第二充填分层5、第三充填分层7的采空区充填体11变形稳定后，开采下一垮落分层即第二垮落分层6，重复作业，直至所有垮落分层开采完毕。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法，其特征是：开采步骤包括确定巨厚煤层分层层数，间隔布置充填分层和垮落分层；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。
2.根据权利要求1所述的一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法，其特征是：具体步骤如下：
a.确定巨厚煤层的分层层数，间隔布置充填分层和垮落分层；
b.采用下行开采顺序，先开采充填分层，后开采垮落分层；
c.在第一充填分层(3)布置固体充填采煤工作面(12)，通过铺设金属网(9)和竹笆(10)制造人工假顶、假底，并对采空区输送固体物料进行夯实充填，形成充填体(11)；
d.重复步骤c，先完成第一充填分层(3)的开采，然后逐步开采下一充填分层，直至所有充填分层开采完毕；
e.当所有充填分层回采完毕后，对采空区充填体(11)内应力及充填体(11)变形进行监测，确定充填体(11)稳定时间；当第一充填分层(3)、第二充填分层(5)的采空区充填体(11)都变形稳定后，进行第一垮落分层(4)的回采；
f.在第一垮落分层(4)布置综采工作面(13)，在稳定的第一充填分层(3)、第二充填分层(5)作为的人工假顶、假底的条件下，完成工作面开采，重复作业，直至第一垮落分层(4)的开采完毕；
g.在第一垮落分层(4)回采完毕后，监测第二充填分层(5)、第三充填分层(7)的采空区充填体(11)变形稳定后，开采下一垮落分层，重复作业，直至所有垮落分层开采完毕。
3.根据权利要求2所述的一种特厚煤层分层间隔充填采煤方法，其特征是：所述步骤c中的固体物料主要由矸石、黄土、粉煤灰和建筑垃圾组成。
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