一种利用矸石条带充填开采置换煤柱的方法.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CN108757023A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201810742798.5(22)申请日2018.07.09(71)申请人中国矿业大学地址221116江苏省徐州市铜山区大学路1号申请人扬州中矿建筑新材料科技有限公司(72)发明人柏建彪卞卡(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人邓丽王伟(51)Int.Cl.E21F15/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种利用矸石条带充填开采置换煤柱的方法(57)摘要本发明涉及一种利用矸石条带充填开采置换煤柱的方法，属于废物处置、矿井采煤方法领域，特别是涉及一种煤电一体化企业废物综合利用的方法。利用电厂粉煤灰、高盐水及矿井废弃矸石，置换井下煤柱，提高资源回收率及经济效益。CN108757023ACN108757023A权利要求书1/1页1.一种利用矸石条带充填开采置换煤柱的方法，其特征在于，采用以下步骤：1）提前掘好的运输巷、切眼、回风巷构成通风回路，形成全负压通风；将煤柱划分成若干开采条带，根据埋深和采高合理确定条带单元长度及宽度，并按顺序依次编号为（1），（2），（3），（4），（5）……；2）采用连采机开采条带单元，依次开采（1），（3），（5），（7）……单元；连采机采用自动装煤方式，由矿用梭车、胶带输送机完成煤矸的转载和运输，采煤时，需要局扇通风；条带单元采煤后，顶板及两帮根据支护设计采用锚杆机进行锚网支护；3）条带单元与两条回采巷道贯通后，先将运输巷端封闭，密闭墙采用砌墙方式，并在外侧背木板、打单体以保证强度；地面矸石经矸石井自然摔落，经矸石仓缓冲，通过矸石皮带输送机到达充填条带，然后采用抛矸机从回风巷端往条带单元采出空间内抛撒、堆积矸石；4）抛矸完成后，采用同样方式将条带单元回风巷端封闭，墙体上预留PE注浆管，为保证浆液充满矸石裂隙、充分接顶，在充填单元预埋两组高低位注浆管；5）在地面制浆站将粉煤灰、高盐水制成粉煤灰浆液，管路输送至井下充填点附近，在井下合适位置用充填泵制固化剂浆液，二者经混合器混合后依次对（1），（3），（5），（7）……单元进行充填；6）待（1），（3），（5），（7）……单元充填体强度达到要求后，继而对（2），（4），（6），（8）……单元重复进行2）-5）步骤，2）步骤与3）、4）、5）步骤可在不同单元同步进行；7）以此类推，直至整个煤柱的条带单元开采、充填完毕。2.根据权利要求1所述的利用矸石条带充填开采置换煤柱的方法，其特征在于，步骤5）中，所述粉煤灰、高盐水的质量比为1：1~1：0.6。3.根据权利要求1所述的利用矸石条带充填开采置换煤柱的方法，其特征在于，步骤5）中，所述粉煤灰浆液和固化剂浆液的混合质量比为1：1~1：0.6。2CN108757023A说明书1/2页一种利用矸石条带充填开采置换煤柱的方法技术领域[0001]本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种利用矿井废物充填开采置换煤柱的方法。背景技术[0002]目前，我国“三下”压煤量巨大，建筑物下、铁路下和水体下的采煤方法统称为“三下”采煤，为控制地表下沉，一般采用充填方法来管理采空区顶板。按采煤方法的不同，充填方法有房柱式充填开采和长壁式充填开采；按充填材料的不同，有矸石充填、膏体充填及高水充填材料充填等几种充填方法。[0003]矿井井下矸石产出量巨大，加之配套电厂产生的大量粉煤灰、高盐水，煤电一体化企业每年需处理大量的废物、废水，目前处理方法普遍存在处理能力有限、无法综合处理、成本过高及违反环保政策等问题，因此必须寻求一种高效绿色的综合利用方法。[0004]传统充填方法无法实现电厂粉煤灰、高盐水及矿井矸石的综合利用，新型充填方法需满足在综合处理废物、废水的同时，实现煤柱的置换开采，提高资源回收率，增加经济效益。发明内容[0005]本发明提供了一种利用矸石条带充填开采置换煤柱的方法，矿井废物利用的同时能够置换井下煤柱、提高资源回收率及经济效益。[0006]采用以下步骤：1）提前掘好的运输巷、切眼、回风巷构成通风回路，形成全负压通风。将煤柱划分成若干开采条带，根据埋深和采高合理确定条带单元长度及宽度，并按顺序依次编号为（1），（2），（3），（4），（5）……。[0007]2）采用连采机开采条带单元，依次开采（1），（3），（5），（7）……单元。连采机采用自动装煤方式，由矿用梭车、胶带输送机完成煤矸的转载和运输，采煤时，需要局扇通风。条带单元采煤后，顶板及两帮根据支护设计采用锚杆机进行锚网支护。[0008]3）条带单元与两条回采巷道贯通后，先将运输巷端封闭，密闭墙采用砌墙方式，并在外侧背木板、打单体以保证强度。地面矸石经矸石井自然摔落，