一种特厚煤层下行分层充填采矿方法技术

一种特厚煤层下行分层充填采矿方法，包括如下步骤：将特厚煤层按照2.5～3.5m厚划分为间隔分布的完全充填层和部分充填层；采用下行开采顺序，先开采完全充填层：在完全充填层布置固体充填工作面，顶、底板分别铺设金属网和竹笆，在采空区进行落料充填，制造人工假顶、假底；后开采部分充填层：在部分充填层间隔布置条带综采工作面与充填工作面，隔一充一，相邻部分充填层的工作面相错布置。本发明专利技术有效控制了地表沉陷，提高资源回采效率，实现矿井可持续发展和绿色高效开采。

A mining method of downlink filling and filling in thick coal seam

The downward stratified filling mining method of a thick coal seam includes the following steps: the thick coal seam is divided into a full filling layer and a partial filling layer in the interval of 2.5 to 3.5m, and the full filling layer is first exploited by the downlink mining order: the solid filling face is arranged in the complete filling layer, and the top and the bottom plate are laid respectively. The net and the bamboo fence, fill in the goaf, make artificial false top and bottom, and then exploit some filling layers: the interval of the filling layer is arranged with the fully mechanized face and the filling face. The invention effectively controls the surface subsidence, improves the efficiency of resource recovery, and realizes the sustainable development of mines and the green and efficient mining.

【技术实现步骤摘要】
一种特厚煤层下行分层充填采矿方法
本专利技术涉及“三下”巨厚压煤的固体充填采煤方法，尤其是一种特厚煤层下行分层充填采矿方法。
技术介绍
随着开采深度的不断增加，石炭系厚、特厚及特厚煤层成为我国矿井开采的主要煤炭资源。目前，针对“三下”特厚煤层开采，有分层开采、放顶煤开采方法，上述采煤方法均采用垮落法管理顶板，对地表、水源、生态环境造成了严重的破坏，有违可持续发展和绿色开采的目标和理念；此外，还有限厚开采、条带开采、注浆减沉开采等方法，虽然对环境的保护起到了一定程度的保护，但其回采率低、生产成本高，造成了大量资源的浪费。随着充填开采技术的高速发展，充填采煤技术不断被应用到厚、特厚及特厚煤层的开采中，抑制岩层运动，有效地保护了地表生态环境，提高了资源回收率，但其工艺均较复杂，生产效率低。因此，研究一种既能有效控制岩层移动保护地表环境的同时，又能提高“三下”特厚煤层回采效率的采煤方法迫在眉睫。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足，本专利技术提供一种特厚煤层下行分层充填采矿方法，能够保证“三下”或特厚、特厚煤层的绿色开采，同时提高资源利用率与回采效率。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：包括如下步骤：1)将特厚煤层按照2.5～3.5m厚划分为间隔分布的完全充填层和部分充填层；2)采用下行开采顺序，先开采完全充填层：在完全充填层布置固体充填工作面，顶、底板分别铺设金属网和竹笆，在采空区进行落料充填，制造人工假顶、假底；3)后开采部分充填层：在部分充填层间隔布置条带综采工作面与充填工作面，隔一充一，相邻部分充填层的工作面相错布置。相比现有技术，本专利技术的一种特厚煤层下行分层充填采矿方法，采用下行间隔开采顺序，先开采完全充填层，后开采部分充填层；完全充填层间隔开采为部分充填层制造了人工假顶、假底，部分充填层分别布置条带综采与充填工作面，隔一充一，提高了回采效率，有效抑制岩层运动，具有低下沉量、高利用率、高环保等特点，实现了矿井“三下”特厚煤层的可持续发展和绿色高效开采。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术一个实施例的开采示意图。图2是本专利技术图1的Ⅰ—Ⅰ剖面图。图3是本专利技术图1的Ⅱ—Ⅱ剖面图。图4是本专利技术图1的Ⅲ—Ⅲ剖面图。图5是本专利技术一个实施例中第一分层固体充填采煤工作面侧视图。图6是本专利技术一个实施例中第三分层固体充填采煤工作面侧视图。图7是本专利技术一个实施例中第二分层固体充填采煤工作面侧视图。图8是本专利技术一个实施例中第四分层条带综采工作面侧视图。图9是本专利技术一个实施例中第六分层固体充填采煤工作面侧视图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。参见图1，本专利技术的一种特厚煤层下行分层充填采矿方法，包括如下步骤：1)将特厚煤层按照2.5～3.5m厚划分为间隔分布的完全充填层和部分充填层；2)采用下行开采顺序，先开采完全充填层：在完全充填层布置固体充填工作面，顶、底板分别铺设金属网和竹笆，在采空区进行落料充填，制造人工假顶、假底；3)后开采部分充填层：在部分充填层间隔布置条带综采工作面与充填工作面，隔一充一，相邻部分充填层的工作面相错布置。图1至图9示出了本专利技术一个较佳的实施例的结构示意图，本实施例特厚煤层下行分层部分固体充填采矿法的开采步骤如下:a.按照地表建筑物设防标准确定保护建筑物的采动等级与允许的采动程度，界定特厚煤层的开采范围；b.根据煤层与顶底板的厚度、硬度、物理力学性质，将所采特厚煤层按照2.5～3.5m厚度划分为间隔分布的等高度完全充填层3和部分充填层4；c.采用下行开采顺序，先开采完全充填层3，后开采部分充填层4：1)在第一个完全充填层3即第一分层5内布置若干固体充填采煤工作面15，在充填采煤液压支架11顶板和底板处分别铺设金属网13和竹笆14，通过底卸式刮板输送机12向金属网13和竹笆14中间进行落料夯实充填，制造人工假顶、假底，逐个固体充填采煤工作面完成充填开采，就完成了第一分层5的开采；2)工作面搬至第二个完全充填层3即第三分层7，在第三分层7内布置若干固体充填采煤工作面15，之后重复步骤1)，完成第三分层7的开采；3)工作面依次搬至下一个完全充填层3并布置固体充填采煤工作面15，再重复步骤1)，直至完成全部完全充填层3的煤层开采；(步骤1)至3)参见图5、图6)4)工作面搬至第一个部分充填层4即第二分层6，在第二分层6首先布置条带综采工作面17，在第一分层5制造的人工假顶掩护与第三分层7制造的人工假底条件下，完成综采面开采；然后在下一个工作面布置成固体充填开采工作面15，通过落料夯实完成充填开采；重复循环作业，直至第二分层6全部工作面完成开采；5)工作面搬至第二个部分充填层4即第四分层8，与第二分层6间工作面相错布置，即先布置固体充填开采工作面15，再布置条带综采工作面17，重复步骤4)完成第四分层8的开采；6)工作面依次搬至下一个部分充填层4，重复步骤4)，完成全部的部分充填层4的开采。(步骤4)至6)参见图7、图8和图9)在本实施例中，所述间隔分布的完全充填层3和部分充填层4适用于近水平或缓倾斜煤层。所述特厚煤层的厚度为20m～50m。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术做任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特厚煤层下行分层充填采矿方法，其特征是，包括如下步骤：1)将特厚煤层按照2.5～3.5m厚划分为间隔分布的完全充填层和部分充填层；2)采用下行开采顺序，先开采完全充填层：在完全充填层布置固体充填工作面，顶、底板分别铺设金属网和竹笆，在采空区进行落料充填，制造人工假顶、假底；3)后开采部分充填层：在部分充填层间隔布置条带综采工作面与充填工作面，隔一充一，相邻部分充填层的工作面相错布置。

【技术特征摘要】
1.一种特厚煤层下行分层充填采矿方法，其特征是，包括如下步骤：1)将特厚煤层按照2.5～3.5m厚划分为间隔分布的完全充填层和部分充填层；2)采用下行开采顺序，先开采完全充填层：在完全充填层布置固体充填工作面，顶、底板分别铺设金属网和竹笆，在采空区进行落料充填，制造人工假顶、假底；3)后开采部分充填层：在部分充填层间隔布置条带综采工作面与充填工作面，隔一充一，相邻部分充填层的工作面相错布置。2.根据权利要求2所述的一种特厚煤层下行分层充填采矿方法，其特征是：所述步骤1)是根据煤层与顶底板的厚度、硬度、物理力学性质来划分，并且在步骤1)之前，先界定特厚煤层的开采范围。3.根据权利要求1或2所述的一种特厚煤层下行分层充填采矿方法，其特征是：所述完全充填层(3)的开采过程是：1)在第一个完全充填层(3)即第一分层(5)内布置若干固体充填采煤工作面(15)，在充填采煤液压支架(11)顶部和底部处分别铺设金属网(13)和竹笆(14)，通过底卸式刮板输送机(12)向金属网(13)和竹笆(14)中间进行落料夯实充填，制造人工假顶、假底，逐个固体充填采煤工作面完成充填开采，就完成了第一分层(5)的开采；2)工作面搬至第二个完全充填层(3)即第三分层(7)，在第三分层(7)内布置若干固体充填采煤工作面(15)，之后重复步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张吉雄，齐文跃，张强，周楠，孙凯，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32