CN109505649A - 一种缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法 - Google Patents
一种缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109505649A CN109505649A CN201811240598.6A CN201811240598A CN109505649A CN 109505649 A CN109505649 A CN 109505649A CN 201811240598 A CN201811240598 A CN 201811240598A CN 109505649 A CN109505649 A CN 109505649A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spoil
- packing
- road
- object model
- base object
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012856 packing Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 4
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 4
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 2
- UPLPHRJJTCUQAY-WIRWPRASSA-N 2,3-thioepoxy madol Chemical compound C([C@@H]1CC2)[C@@H]3S[C@@H]3C[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@](C)(O)[C@@]2(C)CC1 UPLPHRJJTCUQAY-WIRWPRASSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
- E21F15/02—Supporting means, e.g. shuttering, for filling-up materials
- E21F15/04—Stowing mats; Goaf wire netting; Partition walls
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
- E21F15/06—Filling-up mechanically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
本发明涉及无煤柱煤炭开采领域，具体是一种缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法。包括以下步骤：S100‑根据工作面长度和基本顶的周期来压步距计算出基本顶岩层在侧向的断裂跨度，S200‑根据计算出来的基本顶岩层在侧向的断裂跨度D，在距离巷旁充填体1/2D左右的位置开始布置充填采煤液压支架，在距离巷旁充填体1/2D到3/2D左右的范围内均采用充填采煤液压支架。S300‑直接从矸石堆放地运输到所需位置。S400‑开始工作面推进，矸石通过运料带式输送机运输至自移式转载输送机，然后到达充填采煤液压支架上安有的底卸式输送机，S500‑矸石在工作面后方距离巷旁充填体1/2D～3/2D的范围内形成一个高为7/10h至9/10h的充填带，直到本工作面留巷结束。
Description
技术领域
本发明涉及无煤柱煤炭开采领域，具体是一种缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法。
背景技术
绿色开采是我国煤炭开采的一个很重要的方向，无煤柱开采是其中一个典型的开采方式。无煤柱开采分为沿空留巷和沿空掘巷，由于沿空留巷具有一定的优越性，所以沿空留巷在我国煤炭绿色开采领域使用较多。然而在一些存在厚硬顶板且使用沿空留巷的矿井中，充填墙体的破坏形式各异，研究发现，充填墙体上部基本顶的侧向转动会使巷旁充填体受力不均，承受能力远低于均匀受压情况下的承载强度，尤其是当采高较高时，回转空间过大会使基本顶断块过度侧向回转，使巷旁充填体顶部棱角处局部受到远超其承载能力的压力，从而出现局部到整体的大破坏。目前解决沿空留巷充填墙体过度破坏的方法主要是人为干预破断位置，例如深孔爆破法，这种方法产生的震动对工作面产生一定影响，而且最重要的是炸药的爆炸产生很多化学气体，对井下工作人员产生一定影响，而且爆破容易产生大量灰尘，也担心出现哑炮等一系列问题。故亟需产生一种新的释压方法取代炸药爆破法。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供一种缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法。
本发明采取以下技术方案：一种缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法，包括以下步骤：
S100-根据工作面长度和基本顶的周期来压步距计算出基本顶岩层在侧向的断裂跨度，计算公式如下：
式中：D---基本顶岩层在侧向的断裂跨度，m；L---基本顶周期来压时的步距，m；S---工作面长度，m。
S200-根据计算出来的基本顶岩层在侧向的断裂跨度D，在距离巷旁充填体1/2D左右的位置开始布置充填采煤液压支架，在距离巷旁充填体1/2D到3/2D左右的范围内均采用充填采煤液压支架。
S300-充填采煤液压支架上安有底卸式输送机，在运料平巷内布置自移式转载输送机和运料带式输送机，直接从矸石堆放地运输到所需位置。
S400-开始工作面推进，随着工作面推进，液压支架向前移动，矸石通过运料带式输送机运输至自移式转载输送机，然后到达充填采煤液压支架上安有的底卸式输送机，充填采煤液压支架上安有的底卸式输送机卸载运输来的矸石，矸石卸载速度根据矸石堆的高度确定，卸载矸石高度为采高的7/10h至9/10h，h为采高。
S500-随着工作面的不断推进，矸石不断卸载，矸石在工作面后方距离巷旁充填体1/2D～3/2D的范围内形成一个高为7/10h至9/10h的充填带，直到本工作面留巷结束，在下一个留巷工作面循环采用这种方式，直到整个矿井留巷工作面煤层开采完毕。
进一步的，矸石可以用其他废石代替，其他废石强度应高于煤矸石，当其他废石强度低于煤矸石时，应满足在同等压力下，其他废石堆砌被压缩后，剩余高度不能低于同等压力下7/10h的矸石压缩后剩余高度。
进一步的，所述步骤S200中，当矸石量充足时，在距离充填墙体0到3/2D范围充填。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明是一种在存在厚硬顶板的沿空留巷中解决充填墙体因上部岩块回转造成过度破坏的方法，很好的利用现存的，操作较为成熟的矿用机械设备，从巷旁充填体力学破坏机理出发，利用矿山开采产生的废石实现改变巷旁充填的受力状态，从而避免巷旁充填体过度破坏影响所留巷道的使用。本发明省掉大部分爆破人员，减少成本，而且除采面粉尘外无污染，可以彻底避免爆破污染问题，而且安全性较高。
附图说明
图1是本发明的充填位置三维示意图；
图2是本发明的充填位置及设备布置整体平面示意图；
图3是图2所示A-A剖面图；
图4是图2所示B-B剖面图；
图中：1-顶板，2-液压支架，3-采空区，4-充填矸石，5-巷旁充填体，6-采煤工作面，7-运料平巷，8-相邻未采煤层，9-直接顶，10-基本顶A，11-基本顶B，12-基本顶C，13-直接顶垮落岩石，14-采煤机，15-充填采煤液压支架，16-底卸式输送机，17-自移式转载输送机，18-运料带式输送机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施作进一步描述：
本发明是一种缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法，具体步骤如下：
S100-如图4中D所示，根据工作面长度和基本顶的周期来压步距计算出基本顶岩层在侧向的断裂跨度，计算公式如下：
式中：D---基本顶岩层在侧向的断裂跨度，m；L---基本顶周期来压时的步距，m；S---工作面长度，m。
S200-根据计算出来的基本顶岩层11在侧向的断裂跨度D，如图2所示，在距离巷旁充填体5的1/2D左右位置开始布置充填采煤液压支架15，在距离巷旁充填体5的1/2D到3/2D左右的范围内均采用充填采煤液压支架15。当矸石量充足时，在距离充填墙体0到3/2D范围充填。
S300-如图3所示，充填采煤液压支架15上安有底卸式输送机16，在运料平巷7内布置自移式转载输送机17和运料带式输送机18，直接从矸石堆放地运输到所需位置。
S400-如图2所示，开始工作面推进，随着图3中工作面采煤机14割煤推进，液压支架2向前移动，矸石通过运料带式输送机18运输至自移式转载输送机17，然后到达充填采煤液压支架15上安有的底卸式输送机16，充填采煤液压支架15上安有的底卸式输送机16卸载运输来的矸石，矸石4卸载速度根据矸石4堆的高度确定，卸载矸石4高度为采高的7/10h至9/10h，h为采高。
S500-如图3所示，随着工作面的不断推进，矸石4不断卸载，起到充填煤层开采后留下的部分空间，矸石在工作面后方距离巷旁充填体1/2D～3/2D的范围内形成一个高为7/10h至9/10h的充填带，直到本工作面留巷结束，在下一个留巷工作面循环采用这种方式，直到整个矿井留巷工作面煤层开采完毕。直接顶9岩石垮落会叠加在已充填的矸石4上，由于矸石4占有一定高度，所以直接顶9垮落后离未垮落基本顶11较近，这样就可以减缓基本顶11岩层在侧向的大幅旋转，减弱基本顶11岩层在巷旁充填体5顶部的不均匀受压，避免巷旁充填体5棱角处出现大部破坏。工作面采煤机14不断推进，矸石4不断运输推进，就可以在保证充填墙体5不受破坏的情形下顺利完成留巷。
矸石可以用其他废石代替，其他废石强度应高于煤矸石，当其他废石强度低于煤矸石时，应满足在同等压力下，其他废石堆砌被压缩后，剩余高度不能低于同等压力下7/10h的矸石压缩后剩余高度。
Claims (3)
1.一种缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法，其特征在于：包括以下步骤，
S100-根据工作面长度和基本顶的周期来压步距计算出基本顶岩层在侧向的断裂跨度，计算公式如下：
式中：D---基本顶岩层在侧向的断裂跨度；L---基本顶周期来压时的步距；S---工作面长度；
S200-根据计算出来的基本顶岩层在侧向的断裂跨度D，在距离巷旁充填体1/2D的位置开始布置充填采煤液压支架，在距离巷旁充填体1/2D～3/2D的范围内均采用充填采煤液压支架；
S300-充填采煤液压支架上安有底卸式输送机，在运料平巷内布置自移式转载输送机和运料带式输送机，直接从矸石堆放地运输到所需位置；
S400-开始工作面推进，随着工作面推进，液压支架向前移动，矸石通过运料带式输送机运输至自移式转载输送机，然后到达充填采煤液压支架上安有的底卸式输送机，充填采煤液压支架上安有的底卸式输送机卸载运输来的矸石，矸石卸载速度根据矸石堆的高度确定，卸载矸石高度为采高的7/10h至9/10h，h为采高；
S500-随着工作面的不断推进，矸石不断卸载，矸石在工作面后方距离巷旁充填体1/2D～3/2D的范围内形成一个高为7/10h至9/10h的充填带，直到本工作面留巷结束，在下一个留巷工作面循环采用这种方式，直到整个矿井留巷工作面煤层开采完毕。
2.根据权利要求1所述的缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法，其特征在于：矸石可以用其他废石代替，其他废石强度应高于煤矸石，当其他废石强度低于煤矸石时，应满足在同等压力下，其他废石堆砌被压缩后，剩余高度不能低于同等压力下7/10h的矸石压缩后剩余高度。
3.根据权利要求1所述的缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法，其特征在于：所述步骤S200中，当矸石量充足时，在距离充填墙体0到3/2D范围充填。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811240598.6A CN109505649B (zh) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | 一种缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811240598.6A CN109505649B (zh) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | 一种缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109505649A true CN109505649A (zh) | 2019-03-22 |
| CN109505649B CN109505649B (zh) | 2020-11-20 |
Family
ID=65746056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811240598.6A Active CN109505649B (zh) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | 一种缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109505649B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110671109A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-01-10 | 中国矿业大学(北京) | 长壁工作面隅角后方采空区顶板的跨断方法 |
| CN113404531A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-17 | 中国矿业大学 | 一种无煤柱开采中再造破断顶板结构的采空区充填方法 |
| CN113530544A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-10-22 | 太原理工大学 | 基于顶板断裂规律的局部加强间隔充填沿空留巷方法 |
| CN113565510A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-29 | 太原理工大学 | 一种基于井下矸石堆的特厚煤层综放充填开采方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101725368A (zh) * | 2009-11-28 | 2010-06-09 | 山东科技大学 | 厚煤层大采高工作面沿空留巷方法 |
| CN102996131A (zh) * | 2012-12-10 | 2013-03-27 | 中国矿业大学 | 一种预掘两巷前进式固体充填采煤方法 |
| CN104453994A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-25 | 中国矿业大学(北京) | 一种放顶矸巷旁充填沿空留巷方法 |
| CN105715297A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-06-29 | 山东科技大学 | 急倾斜煤层沿空留巷矸石治理方法 |
| CN207004567U (zh) * | 2017-07-14 | 2018-02-13 | 中天合创能源有限责任公司 | 与沿空留巷相结合的煤矿充填开采巷道 |
-
2018
- 2018-10-24 CN CN201811240598.6A patent/CN109505649B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101725368A (zh) * | 2009-11-28 | 2010-06-09 | 山东科技大学 | 厚煤层大采高工作面沿空留巷方法 |
| CN102996131A (zh) * | 2012-12-10 | 2013-03-27 | 中国矿业大学 | 一种预掘两巷前进式固体充填采煤方法 |
| CN104453994A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-25 | 中国矿业大学(北京) | 一种放顶矸巷旁充填沿空留巷方法 |
| CN105715297A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-06-29 | 山东科技大学 | 急倾斜煤层沿空留巷矸石治理方法 |
| CN207004567U (zh) * | 2017-07-14 | 2018-02-13 | 中天合创能源有限责任公司 | 与沿空留巷相结合的煤矿充填开采巷道 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郝瑞云等: "《残采工作面过空区相似模拟研究》", 《矿业研究与开发》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110671109A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-01-10 | 中国矿业大学(北京) | 长壁工作面隅角后方采空区顶板的跨断方法 |
| CN113404531A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-17 | 中国矿业大学 | 一种无煤柱开采中再造破断顶板结构的采空区充填方法 |
| CN113565510A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-29 | 太原理工大学 | 一种基于井下矸石堆的特厚煤层综放充填开采方法 |
| CN113565510B (zh) * | 2021-07-05 | 2023-08-04 | 太原理工大学 | 一种基于井下矸石堆的特厚煤层综放充填开采方法 |
| CN113530544A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-10-22 | 太原理工大学 | 基于顶板断裂规律的局部加强间隔充填沿空留巷方法 |
| CN113530544B (zh) * | 2021-08-16 | 2022-05-10 | 太原理工大学 | 基于顶板断裂规律的局部加强间隔充填沿空留巷方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109505649B (zh) | 2020-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109505649A (zh) | 一种缓解沿空留巷巷旁充填体变形破坏的方法 | |
| CN103527196B (zh) | 一种黄土充填回收房式煤柱的方法 | |
| CN110424966B (zh) | 一种超高水材料充填工作面矸石泵送留巷无煤柱开采方法 | |
| CN102587914A (zh) | 一种建筑物下压煤条带式旺格维利采煤方法 | |
| US3712677A (en) | Mining method | |
| CN104612693A (zh) | 一种露天矿连续式采煤工艺方法 | |
| CN110410076A (zh) | 一种用于老房柱采空区遗留煤柱回收的充填开采方法 | |
| CN112012744A (zh) | 一种综合机械化落矿分层填充采矿方法 | |
| CN111119896A (zh) | 铝土矿开采方法 | |
| CN116988792B (zh) | 一种煤下硬水铝矿综合机械化开采工艺 | |
| RU2325528C1 (ru) | Способ управления труднообрушаемой кровлей | |
| US2846205A (en) | Mining method for supporting geological structures | |
| CN109973094B (zh) | 一种矿山资源同面全采局充开采方法 | |
| CN107237635B (zh) | 一种一次采全厚的特厚固体钾盐矿开采方法 | |
| CN105986821A (zh) | 一种急倾斜煤层开采方法 | |
| CN205400734U (zh) | 金属矿山穿脉采四留一后退采矿结构 | |
| CN113586056A (zh) | 一种长壁式薄煤层和中厚煤层高效开采方法 | |
| RU2662836C2 (ru) | Способ строительства основания на почве горной выработки в угольной и сланцевой шахте | |
| CN111119895B (zh) | 金属矿残柱回收方法 | |
| Schissler | Coal mining, design and methods of | |
| WO2014172799A1 (es) | Extractor - alimentador reciproco para los puntos de extraccion en mineria de hundimiento | |
| CN114687739B (zh) | 一种垂直于走向布置非爆机械破岩上向水平分层充填采矿法 | |
| CN112459833B (zh) | 一种轨下铺设传动胶带的运矸回填系统及方法 | |
| CN115030723B (zh) | 一种非爆机械破岩两步骤折返式进路充填采矿法 | |
| RU2083829C1 (ru) | Способ разработки сближенных пологих калийных пластов несоосными камерами |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |