[发明专利]一种砌充结合减小特厚煤层停采煤柱宽度的方法

说明书

本发明公开了一种砌充结合减小特厚煤层停采煤柱宽度的方法，利用浆体充填作为主要手段，配合采煤机不放顶采煤和放顶采煤交错的采煤工序，提高煤炭资源采出率。包括以下步骤：首先布置注浆管道；当特厚煤层采煤工作面进行到原设计停采线位置时，输送机开始工作，将输送机铲板伸开，关闭放煤口，由前部刮板输送机运煤，后部刮板输送机不运煤，进入不放煤工序；随着采煤移架工序的向前推进，在后部刮板输送机后方开始砌墙，随移随砌；采煤工作面继续推进，缩回铲板，进入放煤工序；输送机随着工作面移架推进距离为直接顶垮落步距的2/3时，又进入不放煤工序；工作面后方形成一个封闭区域，向内注浆，注满为止；重复以上工序完成工作面的充填。

技术领域

本发明涉及一种砌充结合减小特厚煤层停采煤柱宽度的方法，属于煤矿开采技术领域。

背景技术

采煤工作面因地质条件、巷道布置、生产系统等原因沿煤层走向无限制地开采下去。为了保证矿井生产安全，这时人为设置有一个停采线，限制它向前回采，工作面推进到此位置就停止采煤，回撤设备，封闭采空区。这时停采线与大巷之间的煤柱就被丢弃，造成煤炭资源的浪费。以塔山矿8105工作面为例，停采煤柱达到230m,造成煤炭资源的极大浪费。

煤炭资源是现今社会最为重要的一项资源，对我国各行业发展的资源供应具有重要的作用。在获得广泛需求的同时，煤炭也是一种不可再生资源，这就需要我们在煤炭开采的过程中能够尽可能的提升煤炭回采率，从而能够保证煤炭资源的良好、持续应用。停采线煤柱宽度留设的大小直接关系到巷道使用期间的安全可靠、煤炭资源回收率和企业经济效益。

目前学者研究最多的是合理确定停采线的位置，即从理论上提高支护阻力、优化支护参数、加大采空侧对煤柱的侧向约束力从而达到提高巷道围岩和煤柱整体承载能力保证巷道围岩整体稳定，现场更多的是采用经验公式对停采线进行确定。从现有的专利公布情况来看，关于减小停采煤柱的技术措施相对较少，从相关内容来看主要有通过超前工作面分段填充老巷来降低采动应力的影响，但是对于特厚煤层这种特殊条件的涉及甚少。随着工作面的推进，采空区上部岩层重量将向采空区周围新的支承点转移，从而在采空区四周形成支承压力带，工作面前方形成超前支承压力，超前支承压力直接影响到停采线的位置，根据这一理论，如果采空区范围减小，那么超前支承压力的效应就会减弱，从而可以达到适当外延停采线、减小停采煤柱的目的。

发明内容

本发明旨在提供一种砌充结合减小特厚煤层停采煤柱宽度的方法，利用浆体充填作为主要手段，配合采煤机不放顶采煤和放顶采煤交错开采的采煤工序，来降低工作面的采动影响范围，从而减小停采煤柱的宽度，达到提高煤炭资源采出率的目的，实现煤炭资源的高效利用。

本发明提供了一种砌充结合减小特厚煤层停采煤柱宽度的方法，包括以下步骤：

(1)首先结合矿区的实际地质条件，在特厚煤层上部的软岩层开通一条平行于工作面方向的巷道，作为后序注浆管道；

(2)当特厚煤层开采工作面进行到原设计停采线位置时，低位放煤插板式双输送机开始工作，将输送机铲板伸开，关闭放煤口，由前部刮板输送机运煤，后部刮板输送机不运煤，进入不放煤工序；

(3)随着采煤移架工序的向前推进，直接顶变为较软的不放顶煤层，在后部刮板输送机后方开始砌墙，采空区落煤及矸石会慢慢挤入工作面，遇到墙体停止挤入；

(4)采煤工作面继续推进，缩回铲板，后部刮板输送机开始运煤，进入放煤工序；

(5)双输送机随工作面推进移架推进距离为直接顶垮落步距的2/3时，重复步骤(2)，又进入不放煤工序；

(6)工作面后方形成一个由墙体、不放顶煤、顶板和底板组成的封闭区域，此时从上部的注浆管道向此区域钻孔，并开始注浆，注满为止；

(7)重复以上放煤工序、不放煤工序以及注浆的步骤，完成工作面的充填。