高陡边坡下部厚煤层的分层条带式无人化开采充填方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113833520A(43)申请公布日2021.12.24(21)申请号202111148164.5(22)申请日2021.09.29(71)申请人徐州恩德沃迈技术服务有限责任公司地址221000江苏省徐州市泉山区解放南路229#-7-303(72)发明人王雪莲王宇韩流王小红(74)专利代理机构徐州先卓知识产权代理事务所(普通合伙)32555代理人陈俊杰(51)Int.Cl.E21F15/00(2006.01)E21C25/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称高陡边坡下部厚煤层的分层条带式无人化开采充填方法(57)摘要本发明公开了一种高陡边坡下部厚煤层的分层条带式无人化开采充填方法，确定采硐的高度、宽度、最大开采长度和开采层数；由下向上逐层开采，每层均采用循环跳采，开采下一个采硐的同时，膏体充填系统对上一个采硐进行充填；完成最下部第一分层所有采硐的开采充填之后，回填第一层地基层，然后开采第二分层采硐，以此类推，直到回填第n‑1层地基层，进行厚煤层第n分层的开采和充填。本发明通过对高陡边坡下部不同产状的厚煤层进行分层开采和及时充填，极大的提高了边坡下部厚煤层的资源回收率，分层回填地基层不仅给分层采煤创造了作业平台，同时通过压脚作用提高了高陡边坡的稳定性；同一分层采用间隔开采的方式实现了开采与充填工作互不影响。CN113833520ACN113833520A权利要求书1/2页1.一种高陡边坡下部厚煤层的分层条带式无人化开采充填方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：确定采硐(5)的高度、宽度、最大开采长度和开采层数；采硐(5)高度的取值为：式中，Hh为采硐(5)高度，单位m；hc为厚煤层(2)厚度，单位m；当厚煤层(2)厚度超过5m时，则采硐(5)高度最大按照5m进行分层；采硐(5)宽度计算公式为：式中，Dh为采硐(5)宽度，h为厚煤层(2)顶板厚度，RT为厚煤层(2)顶板的抗拉强度，γ为厚煤层(2)的上覆岩层(1)的容重，H为厚煤层(2)的上覆岩层(1)的高度；采硐(5)长度取值为：式中，Lh为采硐(5)长度，单位m；Lc为厚煤层(2)最大可采长度，单位m；当厚煤层(2)最大可采长度不超过300m时，一次采全长；当厚煤层(2)的长度超过300m时，则开采长度取300m；步骤二：由厚煤层(2)最下部第一分层开始开采，使用端帮采煤机(4)，采用跳采方式循环M次进行开采，首次跳采时相邻采硐(5)之间预留M‑1个采硐(5)宽度的支撑煤柱(14)，二次跳采时开采支撑煤柱(14)的一个采硐(5)的宽度，以此类推，直到最后一次跳采时开采最后一个采硐(5)宽度的支撑煤柱(14)；步骤三：端帮采煤机(4)开采下一个采硐(5)的同时，膏体充填系统(16)对上一个采硐(5)进行充填；步骤四：完成厚煤层(2)第一分层所有采硐(5)的开采充填之后，回填第一层地基层(8)，地基层(8)的第一层作为端帮采煤机(4)开采第二分层时的站立平盘，其厚度等于采硐(5)高度，宽度不小于50m，长度与第二分层的采硐(5)分布范围相同；步骤五：按照第一层采硐(5)的开采充填方式对第二层采硐(5)进行开采充填，然后回填第二层地基层(8)以用于对第三分层采硐(5)的开采；步骤六：以此类推，直到回填第n‑1层地基层(8)，进行厚煤层(2)第n分层的开采和充填。2.根据权利要求1所述的一种高陡边坡下部厚煤层的分层条带式无人化开采充填方法，其特征在于：所述采硐(5)为近水平结构时，在开采完成后，在采硐(5)顶板中线上安装压力传感器(13)，相邻压力传感器(13)的间距为10m。3.根据权利要求1所述的一种高陡边坡下部厚煤层的分层条带式无人化开采充填方法，其特征在于：所述采硐(5)为逆倾结构且倾角大于5°时，对采硐(5)进行后退式充填直至硐口。2CN113833520A权利要求书2/2页4.根据权利要求1所述的一种高陡边坡下部厚煤层的分层条带式无人化开采充填方法，其特征在于：所述采硐(5)为顺倾结构且倾角大于5°时，从高陡边坡顶部打钻孔至采硐(5)末端，对采硐(5)进行前进式充填。5.根据权利要求2所述的一种高陡边坡下部厚煤层的分层条带式无人化开采充填方法，其特征在于：所述采硐(5)为近水平结构时，对采硐(5)进行分区段后退式充填，每个区段的长度为10m，每个区段完成充填之后使用挡板(25)对膏体充填材料(21)进行挤压，当压力传感器(13)有压力数据回传时停止挤压，然后进行下一区段的充填；充填至最后一个区段时，对采硐(5)硐口进行半封闭，仅留下充填管道(19)的撤出空间，充填完成之后，采用露天矿剥离物进行硐口封堵。6.根据权利要求2所述的一种高陡边坡下部厚煤层的分层条带式