CN110359910B - 煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法 - Google Patents
煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110359910B CN110359910B CN201910624160.6A CN201910624160A CN110359910B CN 110359910 B CN110359910 B CN 110359910B CN 201910624160 A CN201910624160 A CN 201910624160A CN 110359910 B CN110359910 B CN 110359910B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- working face
- coal
- mining
- strip
- filling
- 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.)
- Active
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 7
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 6
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 claims description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 3
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
- E21C41/18—Methods of underground mining; Layouts therefor for brown or hard coal
-
- 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
-
- 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
- E21F15/005—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings characterised by the kind or composition of the backfilling material
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)
- Remote Sensing (AREA)
- Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
本发明公开了一种煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法，采用条带式工作面开采方式，并采用综合机械化放顶煤工艺进行开采，其特征在于，把初次来压距离作为设计条带式工作面的倾斜长度的依据，在工作面开采前，施工高位充填巷，在高位充填巷施工爆破孔和充填钻孔，通过爆破孔提前对顶煤区进行爆破，通过充填钻孔充填采空区，减少上覆岩层垮落和抑制地表下沉，将铁路下压煤转化为可采储量，提高资源回收率，增加经济效益和矿井服务年限。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术，尤其涉及“三下”厚煤层采煤技术。
背景技术
建筑物、水体、铁路下采煤称为“三下”采煤。根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局、国家能源局、国家铁路局联合颁布的《建筑物,水体,铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》第六十条，国家二级铁路(有缝线路)符合条件的允许进行试采。为了控制采空后地面沉降，保护地面设施不受影响，需要采用特殊开采技术。铁路下采煤技术中最重要的是减少地表下沉量，既要保证煤炭资源尽可能的安全采出，又要保证铁路的正常运行。其最有效的方法是采用全部充填法，其次是采用条带采煤法。条带开采是将工作面布置成条带式，即将煤层分成一定宽度的若干工作面，工作面之间留有一定宽度的保护煤柱，依靠两侧煤柱支撑顶板。但是，当“三下”采煤遇到3米以上厚煤层开采时，采用全部充填法难以实现，常规的条带采煤法往往难以控制地面沉降。
目前，在煤矿3米以上厚煤层开采工艺中，有分层综采、架后充填工艺。由于下分层开采时，容易形成采空区大面积悬顶，所以也不适宜“三下”采煤。
目前，比较先进的厚煤层开采技术是综合机械化放顶煤工艺开采工艺，简称“综放工艺”，可一次性将全厚煤层采出。具体方法是：采用放顶煤支架做掩护，架前架后分别布置一套刮板输送机，用采煤机割取下层煤(底煤)，待支架前移后，顶部悬空的上层煤(顶煤)靠自重跨落下来。但是，由于工作面跨度过大，目前的综放工作面布置方式也不适宜“三下”采煤，尤其是铁路下厚煤层的开采。
发明内容
本发明的目的，是为了解决煤矿铁路下厚煤层的安全开采问题，提出一种煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法。
技术方案是：
一种煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法，采用条带式工作面开采方式，并采用综合机械化放顶煤工艺进行开采，其特征在于，还包括以下工艺步骤；
一，布置条带工作面前，收集临近采场综放工作面初次来压距离，把收集的最小的一次初次来压距离的一半作为条带式工作面的倾斜长度，保证工作面采空后上覆顶板能以两侧煤柱为支撑，维护采空区空间；
二，条带工作面布置完成且在工作面开采前，在条带工作面两侧煤柱中，且高于工作面顺槽的位置，沿工作面顺槽方向施工高位充填巷；并根据上覆岩层垮落带分布情况，使高位巷避开工作面上方的垮落带；
三，在已施工的高位充填巷侧帮部向条带工作面顶煤区域施工爆破孔，通过爆破孔采用传统深孔爆破的方法提前对顶煤区进行爆破，使顶煤提前破碎，以利于顶煤的放出；
四，在工作面开采的后方，从高位充填巷侧帮部向采空区内打充填钻孔，通过充填钻孔首先采用抛石机将大块矸石抛入采空区，再采用输送泵将破碎矸石、粉煤灰及水泥输送到大块矸石缝隙空间中，胶结后支撑住顶板，减少上覆岩层垮落和抑制地表下沉。
本发明的积极效果是，由于采用条带法开采方式，并根据初次来压距离设计条带式工作面的倾斜长度，内保证采空后的上覆顶板正好以两侧煤柱为支撑，形成“岩石梁”结构，防止上覆顶板断裂造成地表下沉；由于采用采用综合机械化放顶煤工艺进行开采，使工作面一次采全高，加快开采进度，使采空区空顶时间缩短，防止上覆顶板长时间悬空发生断裂，造成地表下沉；由于采空区空得到及时充填，控制后期的上覆岩层位移，抑制地面下沉。通过该方法将铁路下压煤转化为可采储量，提高资源回收率，增加经济效益和矿井服务年限。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的条带工作面布置示意图；
图2是本发明实施例的高位充填巷布置示意图；
图3是实施例实施例的爆破孔和充填钻孔布置示意图，即图4的A-A视图；
图4是实施例实施例的平面布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1-4所示，一种煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法，采用条带式工作面开采方式，并采用综合机械化放顶煤工艺进行开采，还包括以下工艺步骤；
一、布置条带工作面前，收集临近采场综放工作面初次来压距离，把收集的最小的一次初次来压距离的一半作为条带式工作面的倾斜长度，保证工作面采空后上覆顶板能以两侧煤柱为支撑，维护采空区空间，如图1所示。
二、条带工作面布置完成且在工作面开采前，在条带工作面两侧煤柱中，且高于工作面顺槽的位置，沿工作面顺槽方向施工高位充填巷；并根据上覆岩层垮落带分布情况，使高位巷避开工作面上方的垮落带，如图2所示。
三、在已施工的高位充填巷侧帮部向条带工作面顶煤区域施工爆破孔，通过爆破孔采用传统深孔爆破的方法提前对顶煤区进行爆破，使顶煤提前破碎，以利于顶煤的放出，如图3所示。
四、在工作面开采的后方，从高位充填巷侧帮部向采空区内打充填钻孔，通过充填钻孔向采空区空间充填矸石、粉煤灰及水泥，胶结后支撑住顶板，减少上覆岩层垮落和抑制地表下沉，如图3和图4所示。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围。
Claims (1)
1.一种煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法，采用条带式工作面开采方式，并采用综合机械化放顶煤工艺进行开采，其特征在于，还包括以下工艺步骤；
1)布置条带工作面前，收集临近采场综放工作面初次来压距离，把收集的最小的一次初次来压距离的一半作为条带式工作面的倾斜长度，保证工作面采空后上覆顶板能以两侧煤柱为支撑，维护采空区空间；
2)条带工作面布置完成且在工作面开采前，在条带工作面两侧煤柱中，且高于工作面顺槽的位置，沿工作面顺槽方向施工高位充填巷；并根据上覆岩层垮落带分布情况，使高位巷避开工作面上方的垮落带；
3)在已施工的高位充填巷侧帮部向条带工作面顶煤区域施工爆破孔，通过爆破孔采用传统深孔爆破的方法提前对顶煤区进行爆破，使顶煤提前破碎，以利于顶煤的放出；
4)在工作面开采的后方，从高位充填巷侧帮部向采空区内打充填钻孔，通过充填钻孔首先采用抛石机将大块矸石抛入采空区，再采用输送泵将破碎矸石、粉煤灰及水泥输送到大块矸石缝隙空间中，胶结后支撑住顶板，减少上覆岩层垮落和抑制地表下沉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910624160.6A CN110359910B (zh) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | 煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910624160.6A CN110359910B (zh) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | 煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110359910A CN110359910A (zh) | 2019-10-22 |
| CN110359910B true CN110359910B (zh) | 2020-12-04 |
Family
ID=68218879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910624160.6A Active CN110359910B (zh) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | 煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110359910B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112282757B (zh) * | 2020-10-26 | 2021-09-21 | 中国矿业大学(北京) | 一种多煤层时空协调开采布局方法 |
| CN114033481B (zh) * | 2021-11-09 | 2024-06-07 | 中煤科工开采研究院有限公司 | 一种小煤柱采空区隐蔽硐室高水材料料浆的充填方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1068091C (zh) * | 1998-04-06 | 2001-07-04 | 何纯耀 | 一种在“三下”煤层条带采煤中确定合理采留宽度的方法 |
| CN104153807B (zh) * | 2014-07-04 | 2016-06-29 | 河南理工大学 | 一种厚煤层分层开采工作面过下分层老巷的充填方法 |
| CN107313778B (zh) * | 2017-08-11 | 2019-07-26 | 太原理工大学 | 一种复采特厚煤层停采线煤柱的方法 |
| CN108087021A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-05-29 | 中国矿业大学 | 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 |
| CN108518222B (zh) * | 2018-03-14 | 2019-06-11 | 太原理工大学 | 膏体充填结合顶板预裂复采特厚煤层停采线煤柱的方法 |
| CN108442929A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-08-24 | 中国矿业大学(北京) | 厚煤层错层位外错式综放开采沿顶布置钻孔预裂顶煤 |
-
2019
- 2019-07-11 CN CN201910624160.6A patent/CN110359910B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110359910A (zh) | 2019-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103821558B (zh) | 煤矿采空区充填采矿及沿空留巷充填工艺 | |
| CN108518222B (zh) | 膏体充填结合顶板预裂复采特厚煤层停采线煤柱的方法 | |
| US20200232323A1 (en) | Multi-section non-pillar staggered protected roadway for deep inclined thick coal seam and method for coal pillar filling between sections | |
| CN101105129B (zh) | 采矿环境再造连续采矿嗣后充填采矿法 | |
| CN104806244B (zh) | 一种倾斜中厚矿体充填采矿方法 | |
| CN105626071B (zh) | 一种缓倾斜薄矿体采矿方法 | |
| CN106499395B (zh) | 浅孔凿岩爆力-电耙协同运搬分段矿房采矿法 | |
| CN113404535B (zh) | 一种煤矿井上下水力压裂防治冲击地压的方法 | |
| CN108625856A (zh) | 一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法 | |
| CN103590831A (zh) | 一种缓倾斜薄-中厚矿体的新型采矿方法 | |
| CN109869150B (zh) | 一种矿山资源分段全采局充开采方法 | |
| CN107975373B (zh) | 一种液气相变诱导下机械化连续采掘硬岩矿方法 | |
| CN105909247A (zh) | 无底柱分段胶结充填采矿方法 | |
| CN101403304A (zh) | 一种大型空区残矿回收方法 | |
| AU2021106168A4 (en) | High-gas Coal Seam Group Pressure Relief Mining Method Based on Gob-side Entry Retaining in the First Mining Whole Rock Pressure Relief Working Face | |
| CN111058847B (zh) | 一种厚大矿体连续大孔径深孔爆破机械化开采方法 | |
| CN108590649A (zh) | 一种缓倾斜破碎薄矿脉中深孔开采方法 | |
| CN103982186B (zh) | 无底柱后退式竖向倾斜分条分段崩落采矿法 | |
| CN108049870B (zh) | 上盘含不稳岩层的急倾斜中厚矿体的诱导冒落采矿方法 | |
| CN110359910B (zh) | 煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法 | |
| CN104088638A (zh) | 大倾角煤层长壁大采高工作面煤壁片帮及冒顶控制技术 | |
| CN112983418A (zh) | 一种煤矿井下采煤工作面回撤通道水力压裂卸压的方法 | |
| CN101158287A (zh) | 一种蜂巢结构胶结充填采矿法 | |
| CN110029998A (zh) | 适用于急倾斜薄中厚矿体的分段凿岩阶段出矿嗣后充填法 | |
| CN107939402A (zh) | 一种回采矿岩中等以上稳固的急倾斜厚矿体的采矿方法 |
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 |