CN115263412A - 一种放顶煤采空区充填方法 - Google Patents
一种放顶煤采空区充填方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115263412A CN115263412A CN202210873273.1A CN202210873273A CN115263412A CN 115263412 A CN115263412 A CN 115263412A CN 202210873273 A CN202210873273 A CN 202210873273A CN 115263412 A CN115263412 A CN 115263412A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filling
- coal
- caving
- roadway
- goaf
- 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
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 7
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 2
- 238000005429 filling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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
-
- 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
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)
Abstract
本发明公开了一种放顶煤采空区充填方法,包括以下步骤:(1)在采区煤层上方开拓充填巷道;(2)将采区划分为若干综合机械化放顶煤开采工作面,工作面之间留设煤柱;(3)在充填巷道内,由巷道内侧向采取煤层方向打设充填钻孔,钻孔间距为200m;(4)将充填材料送至采区的充填巷道,由充填钻孔输送到放顶煤工作面后方采空区内,充填处距离放顶煤工作面距离小于等于100m;(5)依次回采放顶煤工作面,并充填采空区;(6)在充填处距离停采线的距离小于等于100m时,在停采线构筑隔离墙;(7)重复步骤(4)‑步骤(6),直至整个采区所有放顶煤工作面采空区充填完成,能够更好的实现综合机械化放顶煤技术与充填开采的结合使用。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域,具体是一种利用充填材料对放顶煤采空区进行充填的方法。
背景技术
煤炭一直以来都是我国的基础能源和重要的工业原料,因可靠性、价格的稳定性和利用的可洁净性,使其将在未来很长的阶段内占据我国主体能源地位。
我国厚煤层储量大,主要分布在西北地区。目前对于厚煤层的开采方法主要有分层开采法和综采放顶煤开采法。相比分层开采,综合机械化放顶煤技术它具有高产、高效、高块率,巷道掘进率低、成本低、投资少,巷道布置与系统简单,经济效益与安全性高等优点;但在实践中也发现该方法的自燃发火严重与工作面的瓦斯绝对涌出量大,对瓦斯超限治理与采空区自燃发火防灭火比较困难;而且现有建(构)筑物下、铁路下、水体下的综合机械化放顶煤技术无法实现与充填开采的结合使用。
发明内容
针对上述存在的技术不足,本发明的目的是提供一种放顶煤采空区充填方法,能够确保上个工作面采空区与下工作面之间的瓦斯超限治理与采空区自燃发火防灭火工作安全进行,而且能够更好的实现综合机械化放顶煤技术与充填开采的结合使用。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
本发明提供一种放顶煤采空区充填方法,包括以下步骤:
(1)在采区煤层上方开拓充填巷道,该巷道位于岩层中,服务年限短,巷道采用直强半圆拱型,锚网喷支护,锚杆型号φ20×2400螺纹钢锚杆,间排距800×800mm,维护条件好,维护费用低,减少支护成本。
(2)将采区划分为若干综合机械化放顶煤开采工作面,工作面之间留设煤柱;
(3)在步骤(1)的充填巷道内,由巷道内侧向采取煤层方向打设充填钻孔,钻孔间距为200m。充填钻孔深度与方位角随着放顶煤工作面位置而变化,充填钻孔倾角由工作面与充填巷道间的平距决定,且打设充填钻孔的排数与放顶煤工作面的个数相等,一排充填钻孔服务一个综合机械化放顶煤工作面;
(4)将充填材料送至采区的充填巷道,由充填钻孔输送到放顶煤工作面后方采空区内,充填处距离放顶煤工作面距离小于等于100m;
(5)依次回采放顶煤工作面,并采用步骤(4)的方式充填采空区;
(6)在充填处距离停采线的距离小于等于100m时,在停采线构筑隔离墙,继续充填隔离墙后的采空区;
(7)重复步骤(4)-步骤(6),直至整个采区所有放顶煤工作面采空区充填完成。
优选地,步骤(1)中的充填巷道布置在岩层中。
优选地,步骤(4)在充填材料时,在充填巷道内设置填充管路用于采空区材料填充。
优选地,步骤(4)在充填材料时,需要根据放顶煤工作面推进距离调整充填钻孔的方位角与深度。
优选地,步骤(1)中的充填巷道沿着煤层走向在上位岩层中按中线掘进。
本发明的有益效果在于:
本发明通过在工作面之间留设煤柱能够确保上个工作面采空区与下工作面之间的瓦斯超限治理与采空区自燃发火防灭火工作安全进行,本发明通过上部填充巷道的设置,充填方式简单有效,实现了综合机械化放顶煤开采与充填开采的完美结合,能够通过充填结合实现建(构)筑物下、铁路下、水体下压煤地质条件下的厚煤层的综合机械化放顶煤技术的应用,实现了厚煤层绿色、安全开采;具有很好的推广性。
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为综采放顶煤工作面的充填开采方法充填区域划分示意图。
图2为综采放顶煤工作面充填开采平面示意图。
图3为综采放顶煤工作面充填开采剖面示意图。
图4为综采放顶煤工作面充填巷道与充填位置关系钻孔示意图。
图5为充填巷道支护断面图。
图中:1-采区巷道;2-采区停采线;3-采区边界;4-综合机械化放顶煤工作面;5-工作面留设煤柱;6-充填巷道;7-充填材料输送路线;8-充填钻孔;9-放顶煤工作面开采位置;10-采空区充填位置。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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,都属于本发明保护的范围。
如图1至图5所示,本实施例提供一种放顶煤采空区充填方法,包括以下步骤:
步骤一:如图2、图3所示,在采区煤层上方开拓充填巷道6,该巷道位于岩层中,为整个采区充填工艺服务,巷道位于采区中间,平行于煤层走向按中线掘进。充填巷道6位于岩层中,能适应地质构造的变化,便于保持一定的方向与坡度,可在较长距离内直线布置,弯曲转折少,减少充填管道的当量长度与沿程阻力;其次,充填巷道6采用直强半圆拱型巷道,锚网喷支护,锚杆型号φ20×2400螺纹钢锚杆,间排距800×800mm,服务年限短,巷道维护条件好,维护费用低,减少支护成本;
步骤二:如图1所示,将采区根据矿井综合机械化程度,划分为若干综合机械化放顶煤开采工作面4,具体划分方式为本领域技术人员所熟知的现有划分方式,在此不作详细描述,工作面之间留设一定宽度的煤柱5,本实施例的煤柱5的宽度采用本领域技术人员所熟知的现有方式确定,在此不作具体描述,确保上个工作面采空区与下工作面之间的瓦斯超限治理与采空区自燃发火防灭火等安全工作的进行;
步骤三:如图2、图3所示,在充填巷道6内,由巷道内侧向采取煤层方向打设充填钻孔8,钻孔间距200m,钻孔直径大于充填管路管径,充填钻孔8深度与方位角随着放顶煤工作面4位置而变化,充填钻孔8倾角由工作面与充填巷道间的平距决定,且打设充填钻孔8的排数与放顶煤工作面4的个数相等,一排充填钻孔8服务一个综合机械化放顶煤工作面4;
步骤四:如图5所示,将充填材料送至采区充填巷道6,由充填钻孔8输送到放顶煤工作面后方采空区10内,充填处距离放顶煤工作面距离小于等于100m,所使用的充填钻孔8随着放顶煤工作面9推进而逐渐前移,即使用的充填钻孔8根据放顶煤工作面9的位置重新钻孔或是提前钻孔设置,钻孔设置见步骤三;
步骤五:如图2所示,依次回采放顶煤工作面4,并按照步骤4充填采空区10;
步骤六:如图2所示,在充填处距离停采线2的距离小于等于100m时,在停采线2构筑隔离墙,继续充填隔离墙后的采空区;
步骤七:如图2所示,重复上述步骤四-步骤六,直至整个采区所有放顶煤工作面采空区充填完成。
本实施例所述的采区巷道1、采区停采线2、采区边界3、综合机械化放顶煤工作面4、工作面留设煤柱5、充填巷道6、充填材料输送路线7、充填钻孔8、放顶煤工作面开采位置9、采空区充填位置10均采用本领域技术人人员所熟知的现有设置,在此不作详细描述。
本实施例的回采工作、充填工作均采用本领域技术人员所熟知的现有工作方式,在此不再作详细描述。
本实施例通过在工作面之间留设煤柱能够确保上个工作面采空区与下工作面之间的瓦斯超限治理与采空区自燃发火防灭火工作安全进行,本发明通过上部填充巷道的设置,充填方式简单有效,实现了综合机械化放顶煤开采与充填开采的完美结合,能够通过充填结合实现建(构)筑物下、铁路下、水体下压煤地质条件下的厚煤层的综合机械化放顶煤技术的应用,实现了厚煤层绿色、安全开采;具有很好的推广性。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种放顶煤采空区充填方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在采区煤层上方开拓充填巷道;
(2)将采区划分为若干综合机械化放顶煤开采工作面,工作面之间留设煤柱;
(3)在步骤(1)的充填巷道内,由巷道内侧向采取煤层方向打设充填钻孔,钻孔间距为200m;
(4)将充填材料送至采区的充填巷道,由充填钻孔输送到放顶煤工作面后方采空区内,充填处距离放顶煤工作面距离小于等于100m;
(5)依次回采放顶煤工作面,并采用步骤(4)的方式充填采空区;
(6)在充填处距离停采线的距离小于等于100 m时,在停采线构筑隔离墙,继续充填隔离墙后的采空区;
(7)重复步骤(4)-步骤(6),直至整个采区所有放顶煤工作面采空区充填完成。
2.如权利要求1所述的一种放顶煤采空区充填方法,其特征在于,步骤(1)中的充填巷道布置在岩层中,该充填巷道为整个采区充填工艺服务,充填巷道位于岩层中,充填巷道服务年限短,维护条件好,维护费用低,减少支护成本。
3.如权利要求1所述的一种放顶煤采空区充填方法,其特征在于,步骤(4)在充填材料时,在充填巷道内设置填充管路用于采空区材料填充。
4.如权利要求1所述的一种放顶煤采空区充填方法,其特征在于,步骤(4)在充填材料时,充填钻孔深度与方位角随着放顶煤工作面位置而变化,充填钻孔倾角由工作面与充填巷道间的平距决定,且打设充填钻孔的排数与放顶煤工作面的个数相等,一排充填钻孔服务一个综合机械化放顶煤工作面。
5.如权利要求1所述的一种放顶煤采空区充填方法,其特征在于,步骤(1)中的充填巷道沿着煤层走向在上位岩层中平行掘进,该巷道能适应地质构造的变化,便于保持一定的方向与坡度,可在较长距离内直线布置,减少充填管道弯曲转折,从而减少充填管道的当量长度与沿程阻力。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210873273.1A CN115263412A (zh) | 2022-07-22 | 2022-07-22 | 一种放顶煤采空区充填方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210873273.1A CN115263412A (zh) | 2022-07-22 | 2022-07-22 | 一种放顶煤采空区充填方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115263412A true CN115263412A (zh) | 2022-11-01 |
Family
ID=83769455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210873273.1A Pending CN115263412A (zh) | 2022-07-22 | 2022-07-22 | 一种放顶煤采空区充填方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115263412A (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102230396A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-11-02 | 大连大学 | 煤矿采空区随采随充充填方法 |
CN103821558A (zh) * | 2014-02-14 | 2014-05-28 | 安徽理工大学 | 煤矿采空区充填采矿系统及沿空留巷充填工艺 |
CN104675399A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-06-03 | 赤峰西拉沐沦(集团)公格营子煤业有限公司 | 煤矿采掘充填一体化采煤方法 |
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 |
CN106930763A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-07-07 | 太原理工大学 | 一种充填复采特厚煤层残采区护巷煤柱的方法 |
CN109944634A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-06-28 | 中国矿业大学(北京) | 一种煤层顶底板灌注式采空区充填结构及其充填方法 |
CN112096449A (zh) * | 2020-10-26 | 2020-12-18 | 西安科技大学 | 一种煤矿采空区膏体条带注浆组合充填开采方法 |
-
2022
- 2022-07-22 CN CN202210873273.1A patent/CN115263412A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102230396A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-11-02 | 大连大学 | 煤矿采空区随采随充充填方法 |
CN103821558A (zh) * | 2014-02-14 | 2014-05-28 | 安徽理工大学 | 煤矿采空区充填采矿系统及沿空留巷充填工艺 |
CN104675399A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-06-03 | 赤峰西拉沐沦(集团)公格营子煤业有限公司 | 煤矿采掘充填一体化采煤方法 |
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 |
CN106930763A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-07-07 | 太原理工大学 | 一种充填复采特厚煤层残采区护巷煤柱的方法 |
CN109944634A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-06-28 | 中国矿业大学(北京) | 一种煤层顶底板灌注式采空区充填结构及其充填方法 |
CN112096449A (zh) * | 2020-10-26 | 2020-12-18 | 西安科技大学 | 一种煤矿采空区膏体条带注浆组合充填开采方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101105129B (zh) | 采矿环境再造连续采矿嗣后充填采矿法 | |
US10989051B2 (en) | Multi-section non-pillar staggered protected roadway for deep inclined thick coal seam and method for coal pillar filling between sections | |
CN103410515B (zh) | 一种三软煤层往复式无煤柱综采方法 | |
CN105971606B (zh) | 一种巨厚煤层长壁工作面开采方法 | |
CN104806244A (zh) | 一种倾斜中厚矿体充填采矿方法 | |
CN104712358A (zh) | 基于首采全岩卸压工作面沿空留巷的高瓦斯煤层群卸压共采方法 | |
CN108518222A (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 | |
CN102900449B (zh) | 一种煤矿井下采空区顶板的支护方法 | |
CN101126316A (zh) | 一种长壁综采回收房式开采煤柱的方法 | |
CN105804788A (zh) | 一种煤层瓦斯巷道治理方法 | |
CN105952450A (zh) | 一种地下矿山井下双采场协同开采的新方法 | |
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 | |
CN108915764A (zh) | 一种预留巷道胶结充填回收房式煤柱的方法 | |
CN110030013B (zh) | 一种过渡支架区三缝周期切顶自成巷帮的沿空留巷方法 | |
CN111520141A (zh) | 一种二步骤采场回采的深孔布置工艺 | |
CN106223956A (zh) | 中深孔天井采矿嗣后充填法 | |
CN102587962A (zh) | 一种扩帮瓦斯抽采钻场的布置及支护方法 | |
CN107152279A (zh) | 旺格维利回采工作面顶板水力压裂弱化方法及装置 | |
CN109826628A (zh) | 一种坚硬顶板条件下预裂成拱的无煤柱开采方法 | |
CN105909284B (zh) | 一种大采高煤壁片帮防治控制方法 | |
CN110145311A (zh) | 一种缓倾斜中厚或厚磷矿体地下采矿方法 | |
CN104453900A (zh) | 一种近水平矿体充填采矿方法 | |
CN101725351A (zh) | 充填法采场底柱回收采矿法 | |
CN110566238A (zh) | 一种泥岩类顶板小煤柱沿空巷道支护结构及其方法 | |
CN104265294A (zh) | 大倾角煤层炮采面无煤柱开采技术 |
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 |