[发明专利]西部沙漠化矿区浅埋煤层的风积沙空场充填方法

权利要求书

1.一种西部沙漠化矿区浅埋煤层的风积沙空场充填方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、根据煤层赋存特征和开采技术条件，确定采煤工作面(8)和流沙井(1)的技术参数；

b、分布式定点钻井：在采煤工作面(8)和开采后形成的空场(9)上方间隔排列施工多个通向地表的流沙井(1)；

c、地表定量运料：在地表围绕流沙井(1)布置耙沙绞车，将周围风积沙耙运到流沙井(1)中，控制风积沙流量，并保证流沙井(1)及其周围的稳定、安全；

d、工作面循环作业：随着采煤作业的推进，在井下周期来压之前，分段充填空场(9)，实现风积沙对空场的充填；

若风积沙自流性较差时，布置可移动梭式摊平系统，辅助完成充填作业；所述可移动梭式摊平系统包括耙沙绞车(2)、耙斗(3)、滑轮(4)、滑轮轨道(5)，耙斗(3)经钢丝绳分别与耙沙绞车(2)和滑轮(4)相连，在采煤工作面(8)两侧的沿空巷道(7)顶板架设滑轮轨道(5)，在底板布设绞车轨道(6)，将耙沙绞车(2)骑于绞车轨道(6)上，随着采煤工作面(8)推进，控制耙斗(3)在空场(9)内往复梭式运动，从而将流沙井(1)下方投料形成的沙堆均匀地摊平，并及时充填空场(9)，充填空场(9)后，耙沙绞车(2)沿绞车轨道(6)向采煤工作面(8)移近，同时滑轮(4)沿滑轮轨道(5)向采煤工作面(8)移近。

2.根据权利要求1所述的西部沙漠化矿区浅埋煤层的风积沙空场充填法，其特征在于：所述流沙井(1)的钻井直径不低于风积沙下落时的当量直径d₀，当量直径式中A为产煤能力，钻井直径取200～400mm，风积沙流量一般取0.04～0.20m³/s。

3.根据权利要求1所述的西部沙漠化矿区浅埋煤层的风积沙空场充填方法，其特征在于：所述采煤工作面(8)的长度受井下耙沙绞车容绳量限制，一般不超过100m。

4.根据权利要求1所述的西部沙漠化矿区的浅埋煤层风积沙空场充填方法，其特征在于：所述空场(9)沿走向的距离较宽，顶板自稳性能较差时，采用临时支护手段提高顶板强度，以延长自稳时间。

5.根据权利要求1所述的西部沙漠化矿区浅埋煤层的风积沙空场充填方法，其特征在于：所述流沙井(1)的间距受井下耙沙绞车容绳量限制，一般不超过100m、不低于5～15m。

6.根据权利要求1所述的西部沙漠化矿区浅埋煤层的风积沙空场充填方法，其特征在于：所述流沙井(1)的排距与空场(9)在采煤工作面(8)推进方向自稳跨距、工作面周期来压歩距一致，不超过10～40m，以尽量减少风积沙在采煤工作面推进方向上的搬运距离；其中：工作面周期来压歩距由式确定，式中：L_lS为老顶周期来压歩距；R_T为老顶岩层抗拉强度；q为老顶岩梁所受载荷；h为老顶岩层的单层厚度。