[发明专利]一种用于矸石固体综采充填工作面的留巷方法

说明书

本发明公开了一种用于矸石固体综采充填工作面的留巷方法，包括以下步骤：(1)进行初采范围内的充填和留巷作业；(2)将挡矸模板安装在抓举机构上；(3)使挡矸模板的顶端与巷道的顶端紧密接触，且挡矸模板的底端与巷道的底端紧密接触；(4)在挡矸模板靠近待充填体空间的一侧依次铺设、固定钢筋网和防渗膜，并确保钢筋网接顶接底；(5)将地面或井下运输至采煤工作面的矸石卸载到采空区，密实充填待充填空间；(6)使用锚杆钻机将自进式中空注浆锚杆穿过挡矸模板留设的注浆孔；(7)通过自进式中空注浆锚杆进行注浆加固；(8)重复进行步骤(2)‑(7)，直至采煤工作完成。本发明提高了工作面推进效率，实现了高效采煤‑充填‑留巷。

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，特别是涉及一种用于矸石固体综采充填工作面的留巷方法。

背景技术

煤炭开采产生的以矸石为主的固体废弃物，长期主要以地面直接排放为主，对开采区域较大范围的空气、水体和土壤造成了严重的污染。当前，节约资源和保护环境已成为全球共识，矿区开发过程的环境标准和相关要求日趋严格，矸石固废的治理已势在必行，消除矸石的危害及矸石绿色利用成为企业亟待解决的艰巨任务，也是煤炭绿色开采的重要技术攻关方向。矸石充填开采技术近些年来的快速发展得到政府的高度重视，国家陆续出台多项政策法规与标准规范，引导充填采煤行业可持续健康发展。

沿充留巷是高瓦斯矿井、瓦斯突出矿井、有岩层移动和地表变形控制需求的矿井实施充填开采时必要的工艺。沿充留巷具体是指在充填工作面对巷内侧矸石充填散体进行注浆加固形成人工巷壁，不同于传统的沿空留巷工艺、机理、设备。在工作面回采过程中，通过有效的巷旁散料充填体成型技术，将本工作面的辅助运矸顺槽沿充填体保留下来，作为下一个工作面的运煤顺槽使用。沿充留巷技术把U型通风方式变成了Y型通风方式，解决了工作面瓦斯积聚与超限的问题。沿充留巷技术取消了区段煤柱，避免了区域集中应力，有利于岩层移动和地表变形控制。

矸石固体充填开采最初是以建下压煤而发展起来的，随着国家对于矿区生态文明建设的深入推进，越来越多的大型生产和大型新建矿井面临着大量矸石固废处置的问题，充填工作面充矸量大、推进速度快，现有矸石固体充填工作面留巷工序复杂、劳动强度大、效率低，不能满足矸石充填工作面快速推进的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于矸石固体综采充填工作面的留巷方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高矸石充填和留巷的效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种用于矸石固体综采充填工作面的留巷方法，基于用于矸石固体综采充填工作面的留巷系统，所述用于矸石固体综采充填工作面的留巷系统包括移动平台、挡矸模板、抓举机构和注浆单元，所述抓举机构滑动设置在所述移动平台上，所述抓举机构包括底座和至少两个均一端与所述底座铰接的主动伸缩杆，所述底座能够相对所述移动平台沿采煤方向滑动，每个所述主动伸缩杆的另一端均与所述挡矸模板可拆卸连接，且每个所述主动伸缩杆均能够相对所述挡矸模板转动，所述挡矸模板能够伸缩；所述注浆单元包括依次通过管路连接的浆液储存桶、注浆泵和自进式中空注浆锚杆，所述挡矸模板上对应所述自进式中空注浆锚杆设置有注浆孔，所述自进式中空注浆锚杆能够穿过对应的所述注浆孔；

留巷方法包括以下步骤：

(1)进行初采范围内的充填和留巷作业，直至初采范围内的充填和留巷作业完成，通过链条将移动平台的前端与采煤工作面的端头支架连接，所述端头支架前移时带动所述移动平台前移；

(2)将挡矸模板安装在抓举机构上，使得抓举机构上的主动伸缩杆与挡矸模板铰接，并调节所述主动伸缩杆的角度和长度使得所述挡矸模板位于待充填空间和沿充留巷巷道之间，且所述待充填空间应与已填充好的矸石充填体衔接；

(3)将所述挡矸模板伸长，使得所述挡矸模板的顶端与巷道的顶端紧密接触，且所述挡矸模板的底端与巷道的底端紧密接触，并使得所述挡矸模板满足设计支护强度；