煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法.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CN110359910A(43)申请公布日2019.10.22(21)申请号201910624160.6(22)申请日2019.07.11(71)申请人新汶矿业集团有限责任公司地址271229山东省泰安市新泰新汶办事处新矿路401号新矿集团(72)发明人张殿振耿华峰王东升李先峰刘小龙范文昌(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4页(54)发明名称煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法(57)摘要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。CN110359910ACN110359910A权利要求书1/1页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。2CN110359910A说明书1/3页煤矿铁路下厚煤层条带综放高位充填开采方法技术领域[0001]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[0002]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。[0003]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。[0004]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[0005]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。[0006]技术方案是：[0007]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；[0008]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；[0009]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；[0010]三，在已施工的高位充填