CN110318803A - 一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法 - Google Patents

一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110318803A
CN110318803A CN201910628992.5A CN201910628992A CN110318803A CN 110318803 A CN110318803 A CN 110318803A CN 201910628992 A CN201910628992 A CN 201910628992A CN 110318803 A CN110318803 A CN 110318803A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filling
band
granular media
filling band
placement method
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.)
Pending
Application number
CN201910628992.5A
Other languages
English (en)
Inventor
李猛
张吉雄
孟国豪
王昱尧
高源�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
Original Assignee
China University of Mining and Technology CUMT
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology CUMT filed Critical China University of Mining and Technology CUMT
Priority to CN201910628992.5A priority Critical patent/CN110318803A/zh
Publication of CN110318803A publication Critical patent/CN110318803A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH 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

Abstract

本发明公开了一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法，该方法在综采固体充填工作面中使用；将工作面后方采空区划分为垂直煤壁的多组条带，条带之间距离固定；通过多孔底卸式输送机将散体充填材料输送到采空区各个充填条带中进行充填。本发明可以将矸石粉煤灰等废弃物充填到采空区中，减少环境污染；同时本发明在保证较小地表沉陷保护环境的同时，可以较好的解决全采全充方法中出现的充填材料不足的问题。

Description

一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法
技术领域
本发明属于矿山充填开采技术领域，具体涉及一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法。
背景技术
煤炭开采造成严重环境问题，如地表沉陷、地下水破坏、植被枯死等，由此促进了包括高水、膏体、固体充填在内的充填开采技术的不断发展。对采空区进行充填的最佳方式是全采全充，但是这一方式成本较高，同时也存在着充填材料不足的问题。在部分充填方法中名称专利“一种根据顶板垮落特征进行采空区部分充填的方法”专利号CN201610641374.0公开了一种墩柱式部分充填的方法，但是充填墩柱定型困难，施工难度大；专利“一种矿井采空区充填方法”专利号CN201410732789.X公开了一种矸石膏体条带充填方法，但是该方法需要构筑隔离墙，且需要在充填区吊挂充填袋，工艺繁琐，影响效率。因此急需一种采充同时作业，机械化程度高，工人劳动强度低且对采空区上覆岩层支撑效果好的部分充填方法。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法，能够实现采充同时作业，解决充填材料不足情况下采空区上覆岩层的支撑问题。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法，其特征在于：对已经安装有综合机械化固体充填设备的采煤工作面，沿垂直于煤壁方向，将采空区划分为多个相互间隔的充填-非充填条带，在工作面前方采煤的同时，后方充填条带对应的多孔底卸式输送机进行卸料，利用夯实机构将散体充填物料压实并接顶，使散体充填物料形成具有一定强度的充填体，进而有效支撑上覆岩层。
所述散体充填物料主要是粒径小于50mm的矸石、风积沙、黄土、建筑垃圾等；
所述充填-非充填条带，根据直接顶垮落步距以及顶板覆岩状况，结合支架宽度设计充填-非充填条带宽度。单个支架宽度为1.5m，设计充填条带顶边宽度为3m-9m，非充填条带顶设计充填条带顶边宽度为3m-9m，非充填条带顶边宽度为6m-12m。。
所述充填体其横截面为其截面为上窄下宽的梯形，其顶边宽度为3m-9m，梯形底角为30°-60°，高度小于等于工作面采高。
所述的一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法，其工艺流程包括以下步骤：
(1)根据直接顶垮落步距将采空区划分为充填条带和非充填条带，充填条带1和非充填条带2的宽度之和应小于直接顶垮落步距；
(2)散体充填材料经转载机进入多孔底卸式输送机；
(3)第一个充填条带上部的第一组卸料孔打开，开始卸料；
(4)物料达到一定高度后，这一组卸料孔关闭；
(5)下一组卸料孔打开，前一组卸料孔对应夯实机构开始夯实工作；
(6)重复(4)～(5)直至完成一轮卸料-夯实工作；
(7)重复(3)～(6)直至夯实机构到达最短夯实距离且充填体完全接顶；
所述的充填条带分为充填夯实区和充填松散区，充填夯实区宽度为3m-9m，充填松散区宽度不定；
所述的非充填条带宽度为6m-12m，充填松散区越宽非充填条带底边宽度越窄；
所述的一组卸料孔为一个充填条带对应的多个卸料孔，非充填条带对应的卸料孔均为封闭状态；
所述的夯实工作，其夯实力最终达到2MPa；经过支架后方夯实机构以2MPa的力夯实之后形成中间方形部分的充填夯实区和两侧直角三角形部分的充填松散区，所述充填夯实区宽度即为顶边宽度。
本发明所达到的有益效果：本发明可以将矸石粉煤灰等废弃物充填到采空区中，减少环境污染；同时本发明在保证较小地表沉陷保护环境的同时，可以较好的解决全采全充方法中出现的充填材料不足的问题。
附图说明
图1本发明散体充填材料条式间隔充填方法图；
图2是图一中A区域的放大图；
图3是条式充填体截面示意图。
附图标记的含义：
1-充填条带，2-非充填条带，3-多孔底卸式输送机，4-区段回风平巷，5-固体充填工作面，6-区段运输平巷，7-可开合孔，8-封闭孔，1-1-充填夯实区，1-2-充填松散区。
具体实施方式
本发明公开了一种利用散体充填材料的条式间隔充填采空区的充填方法。该方法在综采固体充填工作面中使用；将工作面后方采空区划分为垂直煤壁的多组条带，条带之间距离固定；通过多孔底卸式输送机将散体充填材料输送到采空区各个充填条带中进行充填。本发明可以将矸石粉煤灰等废弃物充填到采空区中，减少环境污染；同时本发明在保证较小地表沉陷保护环境的同时，可以较好的解决全采全充方法中出现的充填材料不足的问题。
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明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
以应用该方法的某矿为例，如图1、2、3所示，其具体实施方式包括以下步骤：
(1)根据直接顶垮落步距将采空区划分为充填条带1和非充填条带2，充填条带1和非充填条带2的宽度之和应小于直接顶垮落步距；
(2)散体充填材料经转载机进入多孔底卸式输送机3；
(3)第一个充填条带1上部的第一组可开合孔7打开，开始卸料；
(4)物料达到一定高度后，这一组可开合孔7关闭；
(5)下一组卸料孔打开，前一组可开合孔7对应夯实机构开始夯实工作；
(6)重复(4)～(5)直至完成一轮卸料-夯实工作；
(7)重复(3)～(6)直至夯实机构到达最短夯实距离且充填体完全接顶；
所述的充填条带分为充填夯实区1-1和充填松散区1-2，充填夯实区1-1宽度为9m，充填松散区1-2宽度不定；
所述的充填条带1顶边宽度9m，非充填条带2顶边宽度12m。充填松散区1-2越宽，非充填条带2底边宽度越窄；
所述的一组卸料孔为一个充填条带对应的6个可开合孔7，非充填条带对应的封闭孔8均为封闭状态；
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法，其特征在于：沿垂直于煤壁方向，将采空区划分为多个相互间隔的充填-非充填条带，在工作面前方采煤的同时，后方充填条带对应的多孔底卸式输送机进行卸料，利用夯实机构将散体充填物料压实并接顶，使散体充填物料形成充填体支撑上覆岩层；所述充填-非充填条带由充填条带、非充填条带相互间隔组成。
2.根据权利要求1所述的一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法，其特征在于：所述散体充填物料为粒径小于50mm的固体废弃物，为包括矸石、风积沙、黄土、建筑垃圾在内的一种，或其中两种及两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法，其特征在于：所述充填-非充填条带中，单个支架宽度为1.5m，设计充填条带顶边宽度为3m-9m，非充填条带顶边宽度为6m-12m。
4.根据权利要求1所述的一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法，其特征在于：所述充填体横截面为上窄下宽的梯形，其顶边宽度为3m-9m，梯形底角为30°-60°，高度小于等于工作面采高；经过支架后方夯实机构以2MPa的力夯实之后形成中间方形部分的充填夯实区和两侧直角三角形部分的充填松散区，所述充填夯实区宽度即为顶边宽度。
5.根据权利要求1所述的一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法，其特征在于：每个充填条带、非充填条带的上部均设有一组卸料孔，卸料孔为方形，根据支架宽度确定卸料孔间距1.5m；其中，充填条带上部的卸料孔为可开合孔，非充填条带上部的卸料孔为封闭孔。
6.根据权利要求1所述的一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法，其特征在于：其工艺流程包括以下步骤：
(1)根据直接顶垮落步距将采空区划分为充填条带和非充填条带，充填条带和非充填条带的宽度之和小于直接顶垮落步距；
(2)散体充填材料经转载机进入多孔底卸式输送机；
(3)第一个充填条带上部的第一组卸料孔打开，开始卸料；
(4)物料高度接近卸料孔后，这一组卸料孔关闭；
(5)下一组卸料孔打开，前一组卸料孔对应夯实机构开始夯实工作；
(6)重复(4)～(5)直至完成一轮卸料-夯实工作；
(7)重复(3)～(6)直至夯实机构到达最短夯实距离且充填体完全接顶。
CN201910628992.5A 2019-07-12 2019-07-12 一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法 Pending CN110318803A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910628992.5A CN110318803A (zh) 2019-07-12 2019-07-12 一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910628992.5A CN110318803A (zh) 2019-07-12 2019-07-12 一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110318803A true CN110318803A (zh) 2019-10-11

Family

ID=68121966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910628992.5A Pending CN110318803A (zh) 2019-07-12 2019-07-12 一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110318803A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112228072A (zh) * 2020-09-29 2021-01-15 华南理工大学 黄土间柱与预留薄条带矿柱的地下支撑系统及施工方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4448252A (en) * 1981-06-15 1984-05-15 In Situ Technology, Inc. Minimizing subsidence effects during production of coal in situ
CN102877848A (zh) * 2012-09-26 2013-01-16 山东科技大学 采煤与矸石胶结条带充填同步进行方法
CN103016053A (zh) * 2012-12-07 2013-04-03 中国矿业大学 一种采空区局部充填控制地表沉陷的方法
CN104453995A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 冀中能源峰峰集团有限公司 采空区矸石膏体条带充填方法
CN104832178A (zh) * 2015-03-23 2015-08-12 中国矿业大学 一种厚煤层分层部分充填采煤方法
CN105507947A (zh) * 2015-12-07 2016-04-20 平顶山天安煤业股份有限公司 一种网络化矸石充填方法
CN106321102A (zh) * 2016-09-08 2017-01-11 中国矿业大学 一种煤矿固体密实条带充填采煤方法
CN107975372A (zh) * 2017-11-22 2018-05-01 中国矿业大学 一种特厚煤层下行分层充填采矿方法
CN109098752A (zh) * 2018-10-15 2018-12-28 中国矿业大学 一种充填开采巷旁支护体梯形加固结构及方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4448252A (en) * 1981-06-15 1984-05-15 In Situ Technology, Inc. Minimizing subsidence effects during production of coal in situ
CN102877848A (zh) * 2012-09-26 2013-01-16 山东科技大学 采煤与矸石胶结条带充填同步进行方法
CN103016053A (zh) * 2012-12-07 2013-04-03 中国矿业大学 一种采空区局部充填控制地表沉陷的方法
CN104453995A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 冀中能源峰峰集团有限公司 采空区矸石膏体条带充填方法
CN104832178A (zh) * 2015-03-23 2015-08-12 中国矿业大学 一种厚煤层分层部分充填采煤方法
CN105507947A (zh) * 2015-12-07 2016-04-20 平顶山天安煤业股份有限公司 一种网络化矸石充填方法
CN106321102A (zh) * 2016-09-08 2017-01-11 中国矿业大学 一种煤矿固体密实条带充填采煤方法
CN107975372A (zh) * 2017-11-22 2018-05-01 中国矿业大学 一种特厚煤层下行分层充填采矿方法
CN109098752A (zh) * 2018-10-15 2018-12-28 中国矿业大学 一种充填开采巷旁支护体梯形加固结构及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112228072A (zh) * 2020-09-29 2021-01-15 华南理工大学 黄土间柱与预留薄条带矿柱的地下支撑系统及施工方法
CN112228072B (zh) * 2020-09-29 2022-04-15 华南理工大学 黄土间柱与预留薄条带矿柱的地下支撑系统及施工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240102343A1 (en) Isolated overburden grouting filling method for coal gangue underground emission reduction
CN103527197B (zh) 一种特厚煤层固体胶结充填巷式开采方法
CN101586460B (zh) 一种采煤固体物充填方法
CN104481568B (zh) 一种综放工作面沿空留巷工艺与通风方法
CN106884676A (zh) 一种邻近露天矿的井工塌陷区治理方法
CN102135006A (zh) 自夯式矸石充填液压支架
CN101858215B (zh) 矸石挤压成型沿空留巷法
CN105735995A (zh) 一种松软顶板切顶下的沿空留巷方法
CN108087021A (zh) 一种充填采煤回收遗留煤柱并控制隔水关键层稳定的方法
CN107893658A (zh) 强地压环境下极厚大矿体阶段空场嗣后充填采矿方法
CN109882173A (zh) 厚大矿体沿垂直方向两步骤回采采场充填系统及充填方法
CN105507947B (zh) 一种网络化矸石充填方法
CN105756702A (zh) 一种巷旁网笼充填支护沿空留巷方法
CN107355223A (zh) 一种适用于易冒落顶板的回采巷道沿空留巷方法
WO2023029618A1 (zh) 高强度开采工作面煤矸石覆岩隔离注浆充填绿色开采方法
CN106968676A (zh) 巷道掘进穿越空洞的方法
CN106089207B (zh) 特厚煤层工作面沿空掘巷窄煤柱留设方法
US20230383653A1 (en) Coal-based solid waste transport and filling integrated machine mining system and method
CN111894589A (zh) 一种工业废弃物绿色充填置换开采方法
CN104453994A (zh) 一种放顶矸巷旁充填沿空留巷方法
CN103061767B (zh) 下向水平分层干式充填采矿法
CN110318803A (zh) 一种利用散体充填材料的条式间隔充填方法
CN113431626B (zh) 一种沿空留巷采空区分次充填开采装置及其方法
CN1782326B (zh) 煤矿井下矸石处理方法
CN202012363U (zh) 一种矸石充填开采液压支架

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191011

RJ01 Rejection of invention patent application after publication