一种条带采空区充填复采方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103104287A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103104287103104287A(43)申请公布日2013.05.15(21)申请号201310031921.X(22)申请日2013.01.28(71)申请人山东科技大学地址266590山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号(72)发明人石永奎郝建文志杰朱怀志陈涛毕建国齐敏华(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人王连君(51)Int.Cl.E21F15/00(2006.01)E21C41/16(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图4页附图4页(54)发明名称一种条带采空区充填复采方法(57)摘要本发明公开了一种条带采空区充填复采方法，包括如下步骤：a打开条带采空区主要巷道的密闭墙，进行通风，排放可能残留的有害气体；b对条带采空区内的巷道进行清理，加固局部出现破碎的顶板，排除积水；c采用膏体充填材料，对条带采空区内的空条带进行充填，形成充填条带一；d待充填条带一凝固后，对条带采空区内的遗留条带煤柱进行回采；e对由回采形成的新空条带采用矸石进行非胶结充填，形成充填条带二。本发明采用膏体充填方式，用充填材料充满条带采空区，再把过去遗留下的条带煤柱资源复采出来，并对回采所形成的新空条带采用矸石进行非胶结充填，在进一步提高煤炭资源回收率的同时，又可以杜绝由条带煤柱失稳造成的矿区地质灾害隐患。CN103104287ACN1034287ACN103104287A权利要求书1/1页1.一种条带采空区充填复采方法，其特征在于包括如下步骤：a打开条带采空区主要巷道的密闭墙，进行通风，排放可能残留的有害气体；然后进入步骤b，b对条带采空区内的巷道进行清理，加固局部出现破碎的顶板，排除积水；然后进入步骤c，c采用膏体充填材料，对条带采空区内的空条带进行充填，形成充填条带一；然后进入步骤d，d待充填条带一凝固后，对条带采空区内的遗留条带煤柱进行回采；然后进入步骤e，e对由回采形成的新空条带采用矸石进行非胶结充填，形成充填条带二；充填条带二用于改善位于其两侧的充填条带一的受力状态，提高两侧充填条带一的稳定性，同时对上覆岩层可能发生的局部下沉起到限制作用。2.根据权利要求1所述的一种条带采空区充填复采方法，其特征在于上述步骤c包括确定膏体充填材料的单向强度的步骤：假设一个条带采空区内有N1个空条带，N2个遗留条带煤柱，在N1个空条带内采用膏体充填材料进行充填，所形成的N1个充填条带一的支撑能力之和应该不小于上覆岩层的重量；单向抗压强度的计算公式为：式中，σg为充填膏体材料的单向抗压强度，γ为上覆岩层的平均容重，H为煤层埋藏深度，W为一个空条带的宽度。2CN103104287A说明书1/3页一种条带采空区充填复采方法技术领域[0001]本发明涉及一种煤矿条带采空区复采方法，适用于条带开采形成的条带采空区内煤柱的复采，属于煤炭开采方法领域。背景技术[0002]在建筑物下的薄及中厚煤层中采用条带开采是保证地面建筑物安全、解放建筑物下压煤资源的行之有效的开采方式。几十年来，我国煤矿采用条带开采方式在建筑物下压煤资源开采过程中，形成了大面积的条带采空区，同时，也将大量条带煤柱作为上覆岩层的支撑体遗留井下，造成了煤炭资源的浪费。同时，随着时间延长，这些煤柱发生失稳的可能性越来越大。一旦煤柱发生失稳，将造成矿区地震、地表塌陷、房屋破坏等地质灾害。[0003]因此，很有必要开发研制一种煤矿条带采空区复采方法，采用膏体充填方式，用充填材料充满条带采空区，再把过去遗留的煤柱资源复采出来，提高煤炭资源回收率，同时可以杜绝由煤柱失稳造成的矿区地质灾害隐患。发明内容[0004]本发明的任务在于提供一种煤矿条带采空区充填复采方法。[0005]其技术解决方案是：[0006]一种条带采空区充填复采方法，包括如下步骤：[0007]a打开条带采空区主要巷道的密闭墙，进行通风，排放可能残留的有害气体；然后进入步骤b，[0008]b对条带采空区内的巷道进行清理，加固局部出现破碎的顶板，排除积水；然后进入步骤c，[0009]c采用膏体充填材料，对条带采空区内的空条带进行充填，形成充填条带一；然后进入步骤d，[0010]d待充填条带一凝固后，对条带采空区内的遗留条带煤柱进行回采；然后进入步骤e，[0011]e对由回采形成的新空条带采用矸石进行非胶结充填，形成充填条带二；充填条带二用于改善位于其两侧的充填条带一的受力状态，提高两侧充填条带一的稳定性，同时对上覆岩层可能发生的局部下沉起到限制作用。[0012]上述步骤c包括确定膏体充填材料的单向强度的步骤：[0013]假设一个条带采空区内有N1个空条带，N2个遗