CN108708724A - 一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法 - Google Patents

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    • E21F15/00Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
    • E21F15/06Filling-up mechanically

Abstract

本发明公开了一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,其特征是,针对旺格维利采煤法的遗留煤柱,采用胶结充填的方法,按照充填‑凝结‑回收‑再充填的步骤将遗留煤柱进行回收,依次循环直至回收完整个采区的遗留煤柱。本发明所达到的有益效果:采用胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,可以高效的回收旺格维利煤柱,不仅延长了矿井的服务年限,而且可以为煤柱回收提供重要的技术支持;为我国煤矿旺格维利遗留煤柱的回收提供了一条新途径,该方法具有系统简单、操作灵活、高效率、低成本的优点,具有广泛的实用性。

Description

一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,属于煤炭开采技术领域。
背景技术
[0002]旺格维利(Wongawilli)采煤法是在房柱式采煤法的基础上形成的高效短壁柱式 采煤方法,由于最早在澳大利亚Wongawi 1 li煤层中试验成功而得名。该方法采用房柱式采 煤设备(如连续采煤机等),该方法最大的特点是工作面布置灵活,可回收边角煤及综采不 便回采的煤炭资源。具有设备投资少、出煤快、设备运转灵活、工作面搬迀灵活、全员效率较 高等优势。但是旺格维利采煤法会产生大量的遗留煤柱,资源回收率较低,一般不足50%。 该种方法被广泛应用于我国榆神矿区,产生巨大经济效益的同时产生了大量的遗留煤柱, 造成的大量的资源浪费。
[0003]另外一个方面,我国“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)压煤量较大,据国有重点 煤矿不完全统总量达137.9亿t。随着煤炭开采技术水平的提高,为了解放“三下”压煤, 煤矿“三下”开采技术得到了极大的发展。旺格维利采煤法作为一种部分开采技术,在一定 程度上可以控制地表沉陷,实现“三下”压煤的开采,但采出率较低,致使大量的煤炭以残留 煤柱的形式被遗留于井下,形成呆滞资源。
[0004]旺格维利煤柱造成煤炭资源的严重浪费,并且在井下长期氧化过程中易自燃,造 成环境污染,另外,煤柱的连环失稳会造成顶板大面积培落,形成冲击灾害。因此,研究一种 既能保证安全开采,又能解决旺格维利开采遗留煤柱回收问题的开采技术己成为亟需解决 的问题。
发明内容
[0005]为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种胶结充填回收旺格维利煤柱 采煤方法,能够安全、高效、高回收率地回收旺格维利煤柱。
[0006]为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
[0007] —种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,其特征是,针对旺格维利采煤法的遗 留煤柱,采用胶结充填的方法,按照充填-凝结-回收-再充填的步骤将遗留煤柱进行回收, 依次循环直至回收完整个采区的遗留煤柱;
[0008]所述充填为用胶结材料充填原有旺格维利采巷;所述凝结为等待充填的胶结材料 凝固成可以承载的充填体;所述回收为采用掘进破煤的方式将充填体间的煤柱包括原支巷 之间的煤柱回收;所述再充填为将回收煤柱后产生的空间再次进行充填。
[0009]前述的一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,其特征是,所述旺格维利采空 区包括原旺格维利采巷(1)、旺格维利遗留煤柱(2)、区段煤柱(3)、充填管路(4)、空区充填 面(5)、充填体(6)、中间巷、依次连接的区段回风顺槽(15)、区段边界回风巷(13)和区段运 输顺槽(14);所述充填管路位于旺格维利遗留煤柱与区段煤柱之间,用于将充填体填入空 区充填面中;所述中间巷设置在相邻的空区充填面之间,包括对称分布的三个部分。
[0010]前述的一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,其特征是,记相邻的两个中间 巷为1#中间巷和2#中间巷:
[00川所述1#中间巷包括ii#中间巷⑺、ill#中间巷⑻、mi#中间巷⑼;所述2#中间巷 包括12#中间巷(10)、1〗2#中间巷(11)、m2#中间巷(12);中间巷分为3条巷道,两边的巷道 是分别贴着两侧的充填体开掘的,中间的巷道是将剩下的煤都采出,提高煤柱的回收率; [0012]具体步骤为: '
[0013]步骤a:采用后退式充填对原有旺格维利采巷⑴进行充填,形成充填体⑹;
[0014]步骤b:待充填体⑹凝固稳定之后,紧贴原采巷支巷的外端头开掘11#中间巷(7), 并将充填体支巷间的遗留煤柱进行回收,之后对:[1#中间巷(7)进行充填;
[0015]步骤c:间隔1个旺格维利采巷(1)重复步骤b),紧贴原采巷支巷外端开掘12#中间 巷(10),并对其进行充填;
[0016]步骤d:待II#中间巷(7)内的充填体(6)凝固稳定后,紧贴另一侧采巷支巷的外端 头开掘III#中间巷(8),并将充填体支巷间的遗留煤柱进行回收,之后对111#中间巷(8)进 行充填;
[0017]步骤e:间隔1个旺格维利采巷(1)重复步骤d),紧贴另一侧采巷支巷的外端头开掘 112#中间巷(11),并对其进行充填;
[0018]步骤f:待III#中间巷⑻内的充填体⑹凝固稳定后,开掘mi#中间巷⑼,贯通后 对mi#中间巷⑼进行充填; '
[0019]步骤g:间隔1个旺格维利采巷⑴重复步骤f,开掘m2#中间巷(1¾,贯通后对m2# 中间巷(12)进行充填,并等待m2#中间巷(12)稳定,到此即完成一个循环;
[0020]步骤h:重复步骤b) -g),进行下一个循环,直至完成整个采区内旺格维利遗留煤柱 (2)的回收。
[0021]前述的一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,其特征是,还包括步骤i:在整 个工作面充填回收结束后再进行胶结充填回收区段煤柱。
[0022]前述的一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,其特征是,所述区段边界回风 巷在充填工作之前完成掘进。
[0023]本发明所达到的有益效果:采用胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,可以高效 的回收旺格维利煤柱,不仅延长了矿井的服务年限,而且可以为煤柱回收提供重要的技术 支持;为我国煤矿旺格维利遗留煤柱的回收提供了一条新途径,该方法具有系统简单、操作 灵活、高效率、低成本的优点,具有广泛的实用性。 、
附图说明
[0024]图1是本发明胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法布置示意图。
[0025]图中附图标记的含义:
[0026] 1 一原旺格维利采巷;2—旺格维利遗留煤柱;3—区段煤柱;4 一充填管路;5—空区 充填面;6—充填体;7—II#中间巷;8—III#中间巷;9一HI1#中间巷;10—12#中间巷.11— 112#中间巷;12—HI2#中间巷;13—区段边界回风巷;14 一区段运输顺槽;15—区段回风顺 槽。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发 的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。 j
[0028] 实施例:
[0029]如图1所示,本发明的胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法:
[0030]步骤a、在充填工作前掘进区段边界回风巷(13),承担本区段的回风。采用后退 充填对原有旺格维利采巷⑴进行充填,形成充填体" [OO31]步骤b、待充填体⑹凝固稳定之后,紧贴原采巷支巷的外端头开掘11#中间巷(乃 并将充填体支巷间的遗留煤柱进行回收,之后对〗1#中间巷⑺进行充填; ’ _2]步骤c、间隔i个旺格维利采巷⑴重复步骤b,紧贴原采巷支巷外端开掘〗2 (10),并对其进行充填;
[0033]步骤d、待II#中间巷⑺内的充填体⑹凝固稳定后,紧贴另一侧采巷支巷的外端 头开掘111 #中间巷(8),并将充填体支巷间的遗留煤柱进行回收,之后对〗〗i#中间巷(8)进 行充填;
[0034]步骤e、间隔1个旺格维利采巷(1)重复步骤d,紧贴另一侧采巷支巷的外端头幵掘 112#中间巷(11),并对其进行充填;
[0035]步骤f、待in#中间巷⑻内的充填体⑹凝固稳定后,开掘mi#中间巷(9)贯通后 对mi#中间巷⑼进行充填; ”、
[0036]步骤g、间隔1个旺格维利采巷(1)重复步骤f,开掘IE2#中间巷d2),贯通后对m2# 中间巷(12)进行充填,并等待HI2#中间巷(12)稳定,至lj此即完成一个循环;
[0037]步骤h、重复步骤b,c,d,e,f,g,进行下一个循环,直至完成整个采g内旺格堆利遗 留煤柱⑵的回收。
[0038]步骤i、整个工作面的旺格维利煤柱回收结束后再将区段煤柱(3)进行回收 [0039]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形j这些^进和变# 也应视为本发明的保护范围。 ~ ^

Claims (5)

1. 一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,其特征是,针对旺格维利采煤法的遗留 煤柱,采用胶结充填的方法,按照充填-凝结-回收-再充填的步骤将遗留煤柱进行回收,依 次循环直至回收完整个采区的遗留煤柱; 所述充填为用胶结材料充填原有旺格维利采巷; 所述凝结为等待充填的胶结材料凝固成可以承载的充填体; 所述回收为采用掘进破煤的方式将充填体间的煤柱包括原支巷之间的煤柱回收; 所述再充填为将回收煤柱后产生的空间再次进行充填。
2.根据权利要求1所述的一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,其特征是,所述旺 格维利采空区包括原旺格维利采巷(1)、旺格维利遗留煤柱(2)、区段煤柱(3)、充填管路 ⑷、空区充填面⑸、充填体⑹、中间巷、依次连接的区段回风顺槽(15)、区段边界回风巷 (13)和区段运输顺槽(14); 所述充填管路位于回风顺槽和正在充填的空间内,用于将充填体填入空区充填面中; 所述中间巷设置在相邻的原旺格维利采巷之间,包括对称分布的三个部分。
3.根据权利要求2所述的一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,其特征是,记相邻 的两个中间巷为1 #中间巷和2#中间巷: 所述1#中间巷包括II#中间巷(7)、II1#中间巷⑻、mi#中间巷(9);所述2#中间巷包括 12#中间巷(1〇)、ii2#中间巷(11)、ni2#中间巷(1¾; I中间巷、n中间巷、ni中间巷的宽度相 等,高度与原旺格维利采煤法采高相等; 具体步骤为: 步骤a:采用后退式充填对原有旺格维利采巷⑴进行充填,形成充填体(6); 步骤b:待充填体(6)凝固稳定之后,紧贴原旺格维利采巷支巷的外端头开掘ii#中间巷 (7),并将充填体支巷间的遗留煤柱进行回收,之后对II#中间巷〇〇进行充填; 步骤c:间隔1个旺格维利采巷(1)重复步骤b),紧贴原采巷支巷外端开掘12#中间巷 (10),并对其进行充填; 步骤d:待II#中间巷C7)内的充填体(6)凝固稳定后,紧贴另一侧采巷支巷的外端头开 掘III#中间巷(8),并将充填体支巷间的遗留煤柱进行回收,之后对111#中间巷⑻进行充 填; 步骤e:间隔1个原旺格维利采巷(1)重复步骤d),紧贴另一侧采巷支巷的外端头开掘 112#中间巷(11),并对其进行充填; 步骤f:待in#中间巷⑻内的充填体⑹凝固稳定后,开掘mi#中间巷⑼,贯通后对m 1#中间巷(9)进行充填; ' 步骤g:间隔1个原旺格维利采巷(1)重复步骤f,开掘IH2#中间巷(12),贯通后对IH2#中 间巷(12)进行充填,并等待HI2#中间巷(1¾稳定,到此即完成一个循环; 步骤h:重复步骤b)_g),进行下一个循环,直至完成整个采区内旺格维利遗留煤柱 的回收。
4.根据权利要求3所述的一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,其特征是,还包括 步骤i:在整个工作面充填回收结束后再进行胶结充填回收区段煤柱。
5.根据权利要求2所述的一种胶结充填回收旺格维利煤柱采煤方法,其特征是,所述区 段边界回风巷在充填工作之前完成掘进。
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