“三下”压煤区域充填置换开采方法技术

“三下”压煤区域充填置换开采方法，包括翻罐笼硐室和充填集中运输巷，其特征是，翻罐笼硐室下方设置有混凝土泵硐室，翻罐笼硐室内设置有翻罐笼，翻罐笼下设置有双向甲带给料机，双向甲带给料机下方安装有集中运输胶带机和煤矸双向胶带机，煤矸双向胶带机右侧配合安装有矸石胶带机，矸石胶带机一侧设置有抛矸机，所述的混凝土泵硐室内安装有混凝土输送泵，混凝土输送泵外侧连接有注浆管路，所述的充填集中运输巷端侧为充填顺槽，充填顺槽包括多个奇数顺槽、偶数顺槽，奇数顺槽即为“柱”。

Mining method of filling and replacement in \three lower\ coal pressure area

【技术实现步骤摘要】
“三下”压煤区域充填置换开采方法
本专利技术属于煤矿安全开采
，具体涉及厚煤层“三下”压煤区域充填置换开采方法。
技术介绍
“三下一上”采煤是指建筑物下、铁路下、水体下和承压水体上采煤。在建筑物下和铁路下采煤时，既要保证建筑物和铁路不受到开采影响而破坏，又要尽量多采出煤炭。在水体下采煤和承压水体上采煤时，要防止矿井发生突水事故，保证矿井安全生产。当然，在水库、蓄水池和运河等地面水体下采煤时，除要防止矿井发生突水事故外，还要保证它们不受到开采的影响而破坏。国内大多数矿井都存在大量的“三下”压煤区，随着工业和城镇化的发展，“三下”压煤仍有增大趋势，严重制约着矿区生产和矿井服务年限。在“三下”压煤中，一般都采用穿采的方式进行开采，这对煤炭资源造成了极大的浪费，这些问题一直是困扰着矿区可持续发展和生态环境的难题，实施充填开采，解放“三下”压煤，己成为矿井可持续发展的必然选择。基于上述情况，我们从建设资源节约型、环境友好型企业的高度出发，瞄准提高资源回收、增加经济效益、实现科学发展的目标，确立了解放“三下”压煤、实施绿色开采、实现矸石不上井的思路。通过对充填开采工艺进行广泛调研后发现，现有充填开采工艺主要有离层注浆、膏体充填、综采工作面架后矸石充填、高水和超高水充填等。经过分析认为，这几种充填方式基本都是在薄及中厚煤层中应用，效果好、各有特点，但对于4～6米的厚煤层，目前没有成熟的充填开采技术工艺可供借鉴。本专利技术的目的在于提供一种厚煤层“三下”压煤充填开采设备，以便克服上述不足。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。本专利技术技术能够将“三下”压煤的资源回收率提高至90%，能够保证地表建筑物损坏程度控制在Ⅰ级破坏范围之内，并且能够减少矿井矸石排放量。附图说明图1是本专利技术的设备连接结构示意图；图2是本专利技术巷道连接结构示意图；图3是图2I-I的剖视结构示意图。图中标记说明：1、翻罐笼；2、双向甲带给料机；3、混凝土输送泵；4、注浆管路；5、集中运输胶带机；6、煤矸双向胶带机；7、矸石胶带机；8、抛矸机；9、混凝土泵硐室；10、翻罐笼硐室；11、煤流集中运输巷；12、辅助提升运输巷；13、充填集中运输巷；14、充填顺槽；15、“柱”；16、“梁”；17、煤层；18、矸石充填带。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式和工作流程进行描述，以便更好的理解本专利技术。“梁柱式”厚煤层充填开采技术，其特征在于：包括由充填开采系统和注浆系统组成。各系统包括巷道硐室布置和机电设备布置。所述充填开采系统主要由集中运输巷、充填顺槽、翻罐笼硐室、煤流胶带机巷和其他辅助运输巷道组成；所述充填开采系统主要机电设备有煤流胶带机、矸石翻车机、双向甲带给料机、煤矸双向胶带机、矸石胶带机和抛矸机组成。所述注浆系统主要由搅拌机硐室、混凝土泵硐室组成；所述注浆系统的主要机电设备有搅拌机、混凝土输送泵、注浆管路组成。利用综掘机或连续采煤机快速掘进的特点，在厚煤层中，按奇数顺序掘出巷道，以掘进方式采煤，然后用矸石渣浆进行充填，两条相邻的奇数巷道充填后，就形成了“柱”，之后再把两个“柱”之间的煤体采出，两个“柱”支撑的煤层顶板相当于“梁”，“梁”与“柱”之间的空间可以用于井下矸石的充填。对煤田进行奇偶开采，分别充填，实现矸石对煤的高效率置换。采用翻罐笼硐室系统对矿井矸石进行收集，采用煤矸双向胶带机实现矸石和煤炭的双向运输。作为本专利技术的进一步方案：“柱”的注浆支护材料会有所变化。作为本专利技术的进一步方案：增加其他附属设施，比如破碎机、矸石粉碎搅拌机等。本专利技术技术能够将“三下”压煤的资源回收率提高至90%，能够保证地表建筑物损坏程度控制在Ⅰ级破坏范围之内，并且能够减少矿井矸石排放量。如图所示的充填开采系统示意图和设备布置示意图，矿井矸石通过位于翻罐笼硐室的翻罐笼汇集于矸石集中仓待用。将充填顺槽划分为奇数和偶数顺槽，奇数顺槽即为“柱”。先对“柱”进行回采，回采煤流通过煤矸双向胶带机转载至集中运输胶带机，汇入矿井煤流系统，“柱”回采完毕后进行混凝土充填，混凝土输送泵位于混凝土泵硐室，通过注浆管路将混凝土输送至“柱”充填区，待“柱”充填完毕之后，对两个“柱”之间的煤体进行回采，两个“柱”支撑的顶板为“梁”，对“梁”下区域进行矸石充填，矸石在矸石集中仓内通过双向甲带给料机进入煤矸双向胶带机，转入矸石胶带机，通过抛矸机充填至“梁”下充填区。以上所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.“三下”压煤区域充填置换开采方法，包括翻罐笼硐室（10）和充填集中运输巷（13），其特征是，翻罐笼硐室（10）下方设置有混凝土泵硐室（9），翻罐笼硐室（10）内设置有翻罐笼（1），翻罐笼（1）下设置有双向甲带给料机（2），双向甲带给料机（2）下方安装有集中运输胶带机（5）和煤矸双向胶带机（6），煤矸双向胶带机（6）右侧配合安装有矸石胶带机（7），矸石胶带机（7）一侧设置有抛矸机（8），所述的混凝土泵硐室（9）内安装有混凝土输送泵（3），混凝土输送泵（3）外侧连接有注浆管路（4），所述的充填集中运输巷（13）端侧为充填顺槽（14），充填顺槽（14）包括多个奇数顺槽、偶数顺槽，奇数顺槽即为 “柱”（15），将充填顺槽（14）划分为奇数和偶数顺槽，奇数顺槽即为 “柱”（15），先对 “柱”（15）进行回采，回采煤流通过煤矸双向胶带机（6）转载至集中运输胶带机（5），汇入矿井煤流系统， “柱”（15）回采完毕后进行混凝土充填，混凝土输送泵（3）位于混凝土泵硐室（9），通过注浆管路（4）将混凝土输送至 “柱”（15）充填区，待 “柱”（15）充填完毕之后，对两个 “柱”（15）之间的煤体进行回采，两个 “柱”（15）支撑的顶板为 “梁”（16），对 “梁”（16）下区域进行矸石充填，矸石在矸石集中仓内通过双向甲带（2）给料机进入煤矸双向胶带机（6），转入矸石胶带机（7），通过抛矸机（8）充填至 “梁”（16）下充填区。/n...

【技术特征摘要】
1.“三下”压煤区域充填置换开采方法，包括翻罐笼硐室（10）和充填集中运输巷（13），其特征是，翻罐笼硐室（10）下方设置有混凝土泵硐室（9），翻罐笼硐室（10）内设置有翻罐笼（1），翻罐笼（1）下设置有双向甲带给料机（2），双向甲带给料机（2）下方安装有集中运输胶带机（5）和煤矸双向胶带机（6），煤矸双向胶带机（6）右侧配合安装有矸石胶带机（7），矸石胶带机（7）一侧设置有抛矸机（8），所述的混凝土泵硐室（9）内安装有混凝土输送泵（3），混凝土输送泵（3）外侧连接有注浆管路（4），所述的充填集中运输巷（13）端侧为充填顺槽（14），充填顺槽（14）包括多个奇数顺槽、偶数顺槽，奇数顺槽即为“柱”（15），将充填顺槽（14）划分为奇数和偶数顺槽，奇数顺槽即为“柱”（15），先对“柱”（15）进行回采，回采煤流通过煤矸双向胶带机（6）转载至集中运输胶带机（5），汇入矿井煤流系统，“柱”（15）回...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜继巧，王建军，刘涛，魏文杰，王宜海，薛建军，
申请(专利权)人：甄方方，
类型：发明
国别省市：山东;37