[发明专利]一种矿山前进式充填成巷开采方法

说明书

本发明公开了一种矿山前进式充填成巷开采方法，采煤机割煤过程中割出区段平巷的断面，利用固体充填技术在采空区侧形成充填巷帮；煤炭资源回采和采空区充填采用充填采煤工艺；工作面推进方向采用前进式。区段平巷随工作面开采逐步形成，采用锚杆、锚索、摩擦式恒阻立柱、并对充填帮薄膜注浆密封，联合支护。首采面的运输平巷、回风平巷均采用充填自动成巷方法形成；接替面的一条区段平巷采用充填自动成巷的方法形成，另一条区段平巷沿用上个工作面充填自动成巷形成的平巷。同一条区段平巷继续服务下个工作面时功能不变。本方法工艺简单，实现了无煤柱开采，增加了资源回收率，减轻了回采工作面上下接替的压力，提高了回采效率。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种矿山前进式充填成巷开采方法，尤其适用于固体充填采煤工作面无煤柱沿空留巷。

背景技术

通常情况下，充填采煤上下区段两个工作面之间以及上下山附近会留设20m左右的保护煤柱，造成了大量的煤炭资源损失。为了进一步提高采出率，从上世纪50年代开始，英国、德国、波兰、俄罗斯、中国等世界主要产煤国家就陆续开展沿空留巷试验研究，不断发展和完善的上覆岩层运动规律、巷旁支护技术、巷内支护技术，使得沿空留巷技术不断改善，取得了显著的经济、社会和环境效益。但是其沿空留巷方法是基于垮落法开采的基础上进行的，施工难度大，成本高，且回采和巷道维护干扰严重，效率低下。针对以上问题，本发明一种矿山前进式充填成巷开采方法，可提高煤炭资源的回采率，节省巷道掘进费用，方法简单，操作简便，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种施工简单、经济效益好的前进式无矿柱充填自成巷采矿方法。

技术方案：本发明的回采巷道由采煤机割出，沿空留巷巷道采空区侧墙体由固体密实充填体组成，通过锚杆锚索摩擦式恒阻立柱以及薄膜注浆密闭对留出的巷道进行维护，所述前进式无矿柱充填自成巷采矿法，包括如下步骤：

一种矿山前进式充填成巷开采方法，采煤机割煤过程中割出区段平巷的断面，利用综合机械化固体充填技术实现充填采矿与充填自动成巷；其中充填采矿是指采用综合机械化固体充填开采方法进行资源回采和采空区全断面充填，工作面推进方向采用前进式；充填自动成巷指利用综合机械化固体充填技术在采空区侧形成充填巷帮，采用锚杆、锚索、摩擦式恒阻立柱，并对充填帮薄膜注浆密封，联合支护，区段平巷随工作面开采逐步自动形成；采区首采面的运输平巷、回风平巷均采用充填自动成巷的方法形成；接替面的一条区段平巷采用充填自动成巷的方法形成，另一条区段平巷沿用上个工作面充填自动成巷形成的平巷；同一条区段平巷继续服务下个工作面时功能不变，即若上个工作面运输平巷沿空留巷，则下个工作面继续作为运输平巷服务；若上个工作面回风平巷沿空留巷，则下个工作面继续作为回风平巷服务。

进一步的，在本发明中，所述综合机械化固体密实充填采矿法中，首采面的回采工艺与接替面Ⅰ、接替面Ⅱ的巷道成巷形式及其回采工艺不同，首采面回采时，运输平巷Ⅰ、回风平巷Ⅰ采用所述充填自动成巷技术随采自动成巷，并均沿空留巷直至首采面回采完毕；接替面Ⅰ回采时，回风平巷Ⅰ继续作为回风平巷服务，运输平巷Ⅱ采用所述充填自动成巷技术随采自动成巷；接替面Ⅱ回采时，运输平巷Ⅱ继续作为运输平巷服务，回风平巷Ⅱ采用所述充填自动成巷技术随采自动成巷。

进一步的，在本发明中，首采面的回采工艺具体包括以下步骤：

a.自采区运输上山和轨道上山开始向采区边界前进式回采，不留上山保护煤柱，上山按照所述充填自动成巷技术保留，采煤机骑在刮板输送机上进行割煤作业，并割出运输平巷Ⅰ、回风平巷Ⅰ的巷道断面；

b.端头暴露面积大，采用自移式端头液压支架支护，2～3架为一组，维护顶板；

c.工作面内先移架后推溜，推溜后支架与刮板输送机之间存在一个截深的距离。采煤机割煤后，支架依次随采煤机前移支护顶板，输送机随移架逐段移向矿壁，推移步距等于采煤机截深；