[发明专利]一种分区域构造充填开采以减小防水煤岩柱尺寸的方法

权利要求书

1.一种分区域构造充填开采以减小防水煤岩柱尺寸的方法，其特征在于包括以下内容：根据防水煤岩柱的类型及其设计规范，通过采前规划，分区域针对性的布置条带状、墩柱状、棱柱状、十字形或箱形充填体，或进行区域性全部充填，减小或消除煤层开采对岩层的扰动，控制顶板冒落带与导水裂隙带的高度，在用充填体替换防水煤岩柱的同时，保证防水煤岩柱的长期稳定；

在防水煤岩柱和采空区分区布置条带状、墩柱状、棱柱状、十字形或箱形充填体，进行全部充填；即在保护层煤岩柱H_保和安全防水煤岩柱H_安范围内用充填体全部取代煤体，在导水裂隙带煤岩体H_裂范围内使用条带充填体替换煤体，在垮落式采空区内设置墩柱状、棱柱状、十字形、箱形的充填体支柱；

其中：H_保--保护层防水煤岩柱的厚度，m；

H_安--安全防水煤岩柱的厚度，m；

H_裂--采后垂直煤层的导水裂隙带最大高度，m。

2.根据权利要求1所述的分区域构造充填开采以减小防水煤岩柱尺寸的方法，其特征在于：所述防水煤岩柱的类型包括：冲积层及其他上覆含水层下防水煤岩柱、导水断层下防水煤岩柱、陷落柱下防水煤岩柱、老空区积水下防水煤岩柱或水平隔离煤岩柱中的一种。

3.根据权利要求1~2任一项所述的分区域构造充填开采以减小防水煤岩柱尺寸的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）根据地质条件及水体的位置，设计防水煤岩柱的尺寸并进行区域划分；

（2）对采区进行采前规划，在不同区域设置不同形式的充填体以减小防水煤岩柱的尺寸，并确定不同结构的充填体的形态与位置；

（3）根据设计好的开采区域的范围，开掘巷道，并进行高强预紧力支护；

（4）回采规划开采区域，并在相应区域内充填不同结构的充填体。

4.根据权利要求3所述的分区域构造充填开采以减小防水煤岩柱尺寸的方法，其特征在于：所述高强预紧力支护是在巷道掘进后快速安装高强预紧力锚杆或锚索，并在锚杆或锚索安装时，对锚杆施加100-150kN的预紧力，对锚索施加150-250kN的预紧力。

5.根据权利要求3所述的分区域构造充填开采以减小防水煤岩柱尺寸的方法，其特征在于：将采区划分为：保护区、导水裂隙区和垮落区；

对应的充填方法为：采用全部充填的方式替换保护区的防水煤岩柱，采用条带状充填体替换导水裂隙区防水煤岩柱，并在垮落区设置墩柱状、棱柱状、十字形或箱形的充填体支柱支撑顶板。