一种露天矿端帮煤充填开采工艺方法.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CN112412461A(43)申请公布日2021.02.26(21)申请号202011397902.5E21F15/10(2006.01)(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.E21C41/28(2006.01)E21F15/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称一种露天矿端帮煤充填开采工艺方法(57)摘要一种露天矿端帮煤充填开采工艺方法，属于煤矿开采技术领域，可解决露天矿帮开采回收率低的问题，本发明提供一种安全高效的露天煤矿端帮煤充填开采方法，利用露天煤矿剥离废石及胶结材料作为充填材料，以发明的充填开采工艺方法开采露天矿端帮煤炭资源，提高端帮煤回收率，实现矿山的无煤柱绿色开采，保护生态环境。CN112412461ACN112412461A权利要求书1/2页1.一种露天矿端帮煤充填开采工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，充填工艺巷及采巷布置将端帮开采区域划分为若干待采煤柱，以5条或9条待采煤柱为一个单元进行充填开采；以每个单元的位于中间位置的待采煤柱作为充填工艺巷首先进行掘进施工，施工过程中，每施工一个步距对充填工艺巷顶板进行锚杆支护，在充填工艺巷施工完毕后，在充填工艺巷两侧间隔一个待采煤柱分别进行两侧采巷回采，各采巷回采高度根据煤层厚度分一次或两次回采完成；第二步，充填孔及排气孔布置在充填工艺巷内，以充填工艺巷巷道两帮距离顶板500mm位置，采用钻机分别向已采煤巷施工若干斜向的充填孔和排气孔，充填孔和排气孔均打设在已采煤巷的顶板上；第三步，充填工艺在充填工艺巷内布置充填主管路，充填主管路在每一个充填孔位置布置一个三通阀门和一个截止阀门，三通阀门的两通连接充填主管路，一通连接高压软管，高压软管通过充填孔进入采巷，采巷巷口全部采用模板进行密闭封堵，仅留设一个观察孔，在接顶时将观察孔封堵；充填时，由充填工艺巷通过充填孔向已采支巷由里向外逐步注浆充填，首先将三通阀门和截止阀门打开，充填主管路先打水进行润管，润管后打3-5分钟粉煤灰浆，然后开始打矸石充填料浆，在充填主管路末端出口见矸石充填料浆后立刻关闭末端的截止阀门，同时打开末端三通阀门，将矸石充填料浆放入充填工作面，充填过程中从排气孔和其他充填孔观察工作面充填接顶情况，在相邻的排气孔冒出矸石充填料浆后，关闭末端三通阀门，打开前部相邻三通阀门同时关闭对应的截止阀门，继续进行充填，按此方法由充填工艺巷里向充填工艺巷外出口逐步充填，直至整个采巷充填完毕，在充填工艺巷两侧相邻的采巷全部采用上述方法依次充填完成；两侧相邻的采巷充填完成后，将充填工艺巷内的充填主管路全部撤出，在充填工艺巷顶部布置若干PVC充填管路和PVC排气管路，布置完成后，采用连采机再次进入充填工艺巷进行二次拉底回采，将充填工艺巷内底部煤炭资源全部采出后，再采用模板对充填工艺巷进行密闭，密闭完成后，通过PVC充填管路对充填工艺巷进行充填；第四步，剩余煤柱回采在充填的充填体达到预定强度后，在两侧充填体支撑条件下，采用连采机将剩余煤柱依次回收完毕，实现整个回采单元煤层的无煤柱开采。2.根据权利要求1所述的一种露天矿端帮煤充填开采工艺方法，其特征在于：所述待采煤柱的宽度为3.5m。3.根据权利要求1所述的一种露天矿端帮煤充填开采工艺方法，其特征在于：所述充填工艺巷顶板比相邻待采煤巷顶板高1-1.5m。4.根据权利要求1所述的一种露天矿端帮煤充填开采工艺方法，其特征在于：所述充填工艺巷首次施工高度为3.3m。5.根据权利要求1所述的一种露天矿端帮煤充填开采工艺方法，其特征在于：所述充填孔和排气孔倾斜的角度为5°。2CN112412461A权利要求书2/2页6.根据权利要求1所述的一种露天矿端帮煤充填开采工艺方法，其特征在于：所述充填孔的间距为20-30m，充填孔和排气孔的间距为10-15m。7.根据权利要求1所述的一种露天矿端帮煤充填开采工艺方法，其特征在于：所述PVC充填管路之间的出口间距为30m。3CN112412461A说明书1/4页一种露天矿端帮煤充填开采工艺方法技术领域[0001]本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种采用露天矿剥离废石充填置换开采端帮煤炭资源的开采方法。背景技术[0002]露天矿端帮开采技术是在传统的露天开采技术和井工开采技术之外，发展起来的一种先进、成熟的矿山开采方式。可进行露天矿端帮资源回采、等高线露头煤