[发明专利]三位一体沿空留巷矸石充填采矿法

权利要求书

1.三位一体沿空留巷矸石充填采矿法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，修缮上一工作面的沿空留巷作为本工作面的回风巷道，同时掘进本工作面的运输巷道，开切眼以连通回风巷道与运输巷道；

S2，在切眼内布置回采设备，回采设备主要包括采煤机、刮板输送机和矸石充填液压支架；

S3，布置矸石充填系统，矸石充填系统中的矸石充填管路位于回风巷道内，矸石充填管路输送的矸石通过矸石充填液压支架填充于采空区内，形成第一位充填系统；

S4，布置弹性气囊充填系统，在弹性气囊靠近运输巷道的一端设置有充气支管、注浆支管、出气支管，充气支管、注浆支管分别与布置在运输巷道内的充气管路、第一注浆管路连接，形成第二位充填系统；

S5，布置细砂充填系统，细砂充填系统包含布置于运输巷道内的注砂管路和第二注浆管路，注砂管路和第二注浆管路皆与细砂充填尾管连接，沿细砂充填尾管轴向布置有一排出砂口，形成第三位充填系统；

S6，进行矿体回采，同时在运输巷道施工沿空留巷挡墙，高度直达采空区顶板，并在顶部留设充气支管、注浆支管、出气支管、细砂充填尾管安装孔；

S7，利用矸石充填系统进行矸石充填，减小或者不使用细微颗粒矸石；

S8，在矸石充填体与采空区顶板之间的间隙内沿工作面倾向间隔布置弹性气囊，向弹性气囊内充气，使弹性气囊足以支撑采空区顶板不下沉，当矸石充填体几乎不再压缩时，停止充气；通过注浆支管进行注浆，注浆的同时通过出气支管进行放气，保持注浆量和放气量持平；

S9，在相邻的两个弹性气囊之间安装有细砂充填尾管，细砂充填尾管一端支撑于上一工作面沿空留巷挡墙上，另一端支撑于本工作面沿空留巷挡墙上，并通过轴承与沿空留巷挡墙上的安装孔连接；将细砂充填尾管与注砂管路连接，注入细砂，弹性气囊中的注浆体固化后，继续注入细砂，细砂充填于弹性气囊之间；当注入的细砂量达到一定极限时；将第二注浆管路与细砂充填尾管连接，进行注浆，对矸石充填体进行固化，同时充填接顶；

S10，循环S6-S9，直至采完、充完本工作面。

2.根据权利要求1所述的采矿法，其特征在于，在充气支管上设置有气体流量计、充气阀门；在注浆支管上设置有浆液流量计、注浆阀门，在出气支管上设置有压力计、气体流量计和放气阀门，采空区顶板上设置有沉降监测点，矸石充填体内设置有压缩量监测点。

3.根据权利要求1所述的采矿法，其特征在于，步骤S8中，弹性气囊间隔距离为回采步距的整数N倍；弹性气囊中的注浆体采用高浓度。

4.根据权利要求1所述的采矿法，其特征在于，步骤S9中，注细砂时，出砂口朝下；注入细砂的顶面接近出砂口时，改为注浆，初期出砂口朝下，且注入稀浆，之后注入浓浆，并使得出砂口逐渐旋转，直至朝上，注浆体接顶。

5.根据权利要求1所述的采矿法，其特征在于，回采工作面采用仰斜布置。