一种急倾斜煤层充填开采方法.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CN112539062A(43)申请公布日2021.03.23(21)申请号202011394467.0(22)申请日2020.12.03(71)申请人中国煤炭科工集团太原研究院有限公司地址030006山西省太原市示范区科技创新城科荟路1号申请人山西天地煤机装备有限公司(72)发明人郝万东夏长春张王磊秦曼曼张雷武书理冯胜(74)专利代理机构太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14110代理人任林芳(51)Int.Cl.E21C41/18(2006.01)E21F15/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种急倾斜煤层充填开采方法(57)摘要一种急倾斜煤层充填开采方法，属于煤矿开采技术领域，针对急倾斜煤层赋存复杂地质条件，提供一种采用充填开采方法进行急倾斜煤层的开采，本发明通过下部运输石门和上部回风石门进入待采煤层区域，进入煤层后，沿煤层走向以5°下山倾角分别布置运输顺槽和回风顺槽，在运输顺槽内布置若干工作面运输上山，沟通工作面运输顺槽和回风顺槽，实现工作面开采区域全负压通风，在相邻的运输上山之间布置斜向的采巷，从运输上山由下往上逐层掘进采巷，本发明整个煤层开采取消上下水平和左右采区间的隔离煤柱，大大提高了资源回收率。CN112539062ACN112539062A权利要求书1/1页1.一种急倾斜煤层充填开采方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，巷道布置通过下部运输石门和上部回风石门进入待采煤层区域，进入煤层后，沿煤层走向以5°下山倾角分别布置运输顺槽和回风顺槽，在运输顺槽内布置若干工作面运输上山，沟通工作面运输顺槽和回风顺槽，实现工作面开采区域全负压通风，在相邻的运输上山之间布置斜向的采巷；第二步，开采工艺从运输上山由下往上逐层掘进采巷，每采一个采巷后，立即进行充填，在充填体凝固密实后，继续在充填体上开采下一个采巷，如此循环，直至开采至上部回风顺槽，该运输上山圈定的区域开采结束，然后掘进下一个运输上山，开采区域内运输上山的开采顺序为后退式；在每一条运输上山服务的工作面区域内布置两个工作点，一个为工作面掘进回采作业点，一个为工作面充填作业点，每完成一个掘进循环，掘进与充填作业点互换，即将充填作业点移至掘进作业点，对已掘采巷进行充填作业，掘进作业点移至充填完采巷处，沿充填完采巷顶部继续进行采巷掘进。2.根据权利要求1所述的一种急倾斜煤层充填开采方法，其特征在于：所述运输顺槽和回风顺槽间距为100m。3.根据权利要求1所述的一种急倾斜煤层充填开采方法，其特征在于：所述工作面运输上山的间距为100‑150m，以12°倾角沿煤层伪斜布置。4.根据权利要求1所述的一种急倾斜煤层充填开采方法，其特征在于：所述采巷的倾角为5‑7°。5.根据权利要求1所述的一种急倾斜煤层充填开采方法，其特征在于：所述采巷回采高度为5‑6m，分两次掘进完成，第一次掘进高度为3.5‑4m，掘进过程中每掘进一个循环，对顶板及两帮进行锚杆支护，剩余部分二次掘进完成，掘进过程中不需要再进行支护。6.根据权利要求1所述的一种急倾斜煤层充填开采方法，其特征在于：所述全负压通风系统如下：通过运输石门和回风石门进入工作面采区后，新鲜风流通过下部运输石门—运输顺槽—采区运输上山—回风顺槽—回风石门，形成全负压通风系统，采巷掘进过程中采用局部通风机进行通风。7.根据权利要求1所述的一种急倾斜煤层充填开采方法，其特征在于：所述充填工艺包括如下步骤：充填时将充填管路布置在采巷上部巷口，充填料浆通过充填管路进入采巷，在采巷倾角坡度的控制下自动流平接顶，在料浆充填至上部巷口高度时，在巷口支设充填模板，对巷口进行密闭，调整充填管路对密闭后的采巷进行充填接顶。2CN112539062A说明书1/3页一种急倾斜煤层充填开采方法技术领域[0001]本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种采用煤矸石等固体废弃物充填置换开采急倾斜中厚煤层资源。背景技术[0002]在我国煤炭储量和产量中，急倾斜煤层所占比例不到5%，但在新疆、青海、甘肃、内蒙乌海等边远地区和四川、贵州、海南、福建等南方缺煤地区的产量中占有相当大的比重。由于急倾斜煤层形成是地壳不均衡沉降、冲蚀作用及后期褶皱和断裂运动的结果，其地质条件多样，煤层倾角有从45°到90°的各种变化，甚至出现倒转现象。有薄、中厚、厚及特厚煤层，多数矿井开采煤层群，一般厚度变化较大，加上成煤后受构造运动强烈挤压，使煤层形态变化复杂。由于煤层受不同程度的揉皱、错动以至破坏，一般节理发育，井田构造复杂，开采时顶底板较难控制，开采难度极大。[0003]对于急倾斜煤层的开采在国内一直是一个技术难题，特别是对急倾斜煤层的机械化开采一直没有很好的解决办法。发明内