一种巷道矸石膏体充填无煤柱开采方法技术

本发明专利技术提供了一种巷道矸石膏体充填无煤柱开采方法，涉及采矿工程技术领域。该方法包括计算确定循环充填步距，在巷道两帮分别布置玄武岩纤维网格布和隔离布，巷道两侧各布置1根钢筋，在钢筋中间的巷道顶板和底板处分别布置玄武岩纤维锚杆；随后将锚杆固定在钢筋和玄武岩网格布上，在巷道内间隔布置排水钢管；最后在充填巷道前布置隔离布，利用矸石膏体充填管路对巷道进行充填；随着工作面开采完成巷道也同时全部充填完成，下一工作面沿矸石膏体墙掘进，交替完成各个工作面的开采。该方法充分提高了充填体的支撑能力和隔离效果，最大限度的完成回采，同时还解决了矸石问题以及煤柱的自燃问题，保证了生产安全。保证了生产安全。保证了生产安全。

【技术实现步骤摘要】
一种巷道矸石膏体充填无煤柱开采方法


[0001]本专利技术涉及采矿工程
，尤其是一种巷道矸石膏体充填无煤柱开采方法。

技术介绍

[0002]目前，在煤矿开采中，大部分的矿区采(带)区的工作面之间都留设护巷煤柱，其目的是防止生产(或准备)工作面与相邻采空区通透漏风而引起的煤自燃发火，同时减轻工作面开采压力的影响。有的矿井在开采过程中，出矸量较大，造成地面堆积形成矸石山，对环境带来较大的危害。
[0003]现有的开采技术中，矸石膏体充填开采可以有效减少在开采时因留设护巷煤柱而造成的煤炭损失，同时用矸石膏体墙置换煤柱，在新掘巷道周围形成了“充填体
‑
煤体”混合结构，从而减轻矿山压力的影响。同时矸石不升井，可以解决矸石处理费用高，地面矸石山对环境破坏严重等问题，实现绿色开采。
[0004]为了在保证开采安全的前提下，尽量减少甚至消除留设煤柱的影响，实现无煤柱掘进巷道，提高工作效率和经济效益，需要对现有的开采方法做进一步的改进。

技术实现思路

[0005]为了实现无煤柱开采减少煤炭损失，同时保证掘进安全减轻矿压影响，降低矸石处理成本和巷道掘进成本，本专利技术提供了一种巷道矸石膏体充填无煤柱开采方法，其具体技术方案如下。
[0006]一种巷道矸石膏体充填无煤柱开采方法，步骤包括：
[0007]S1.计算确定循环充填步距；
[0008]S2.在巷道两帮分别布置玄武岩纤维网格布和隔离布，巷道两侧各布置钢筋，在钢筋中间的巷道顶板和底板位置分别布置玄武岩纤维锚杆；
[0009]S3.将锚杆固定在钢筋和玄武岩网格布上，在巷道内间隔布置排水钢管；
[0010]S4.在充填巷道前布置隔离布制作挡浆帘，利用矸石膏体充填管路对巷道进行充填，随采随充；
[0011]S5.下一工作面沿矸石膏体墙掘进，交替完成全部工作面的开采。
[0012]优选的是，循环充填步距的确定包括：根据工作面作业规程，确定工作面的日推进长度，得到巷道的充填长度。
[0013]优选的是，巷道内靠近采空区一侧的巷道巷帮布置隔离布，靠近下一工作面一侧的巷道巷帮布置玄武岩纤维网格布。
[0014]优选的是，玄武岩纤维网格布与巷帮之间留设有10cm的间隙。
[0015]进一步优选的是，钢筋设置在距离巷道两帮1m的位置，钢筋间排距为1.2m。
[0016]进一步优选的是，排水钢管将巷道充填体内的水排放至采空区。
[0017]进一步优选的是，挡浆帘与巷道形成封闭的充填空间。
[0018]进一步优选的是，下一工作面的回采巷道紧靠矸石膏体充填体掘进，巷道顶板仅
靠近煤壁一帮使用高强金属锚杆支护。
[0019]进一步优选的是，钢筋和锚杆通过钢丝连接，通过托盘螺母将锚杆固定在玄武岩纤维网格布上。
[0020]本专利技术提供的一种巷道矸石膏体充填无煤柱开采方法的有益效果是：
[0021](1)采用巷道矸石膏体充填无煤柱开采的方式，在巷道内预置钢筋和锚杆，用矸石膏体对巷道充填，从而使形成的充填体强度更高；该方法同时以充填体置换煤柱，达到无煤柱掘巷的技术效果，从而可以大幅度减少因留设护巷煤柱而造成的煤炭损失；此外该方法还可解决因相邻巷道掘进产生的叠加支撑压力对巷道的影响，有效减轻支护难度和减少巷道变形量，降低矸石处理成本。
[0022](2)该方法通过对充填体采取一定的加固支护措施，保证了充填体的支撑强度，为后续在充填体一侧掘进一条新的巷道提供了安全可靠的工作环境；在巷道掘进完成后，可回收大量煤炭资源，同时充填体与煤体共同支撑顶板，对巷道起到很好的保护作用。
[0023](3)该方法巷道矸石膏体充填无煤柱的开采方法，在充分满足巷道稳定性，充填区域密闭性，保证矿井安全高效开采的条件下，一方面可大幅度回收煤炭资源，另一方面还可有效解决矸石处理费用高，对地表及周围环境造成破坏的问题。
附图说明
[0024]图1为巷道矸石膏体充填无煤柱的开采示意图。
[0025]图2为图1的A
‑
A剖面图；
[0026]图3为图1的B
‑
B剖面图；
[0027]图4为工作面推进过程中位置示意图。
[0028]图中：1
‑
轨道上山；2
‑
运输上山；3
‑
玄武岩纤维网格布；4
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排水钢管；5
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充填管路；6
‑
高强金属锚杆；7
‑
采空区；8
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新掘巷道；9
‑
待充巷道；10
‑
采煤工作面；11
‑
玄武岩纤维锚杆；12
‑
钢筋；13
‑
隔离布；L
‑
循环充填步距；S
‑
玄武岩纤维网格布与巷道壁间隙。
具体实施方式
[0029]结合图1至图4所示对本专利技术提供的一种巷道矸石膏体充填无煤柱开采方法的具体实施方式进行说明。
[0030]实施例一
[0031]一种巷道矸石膏体充填无煤柱开采方法，该方法以充填体置换煤柱，达到无煤柱掘巷的技术效果，从而可以大幅度减少因留设护巷煤柱而造成的煤炭损失。其主要步骤包括：
[0032]S1.计算确定循环充填步距。
[0033]循环充填步距的确定包括：根据工作面作业规程，确定工作面的日推进长度，得到每次巷道的充填长度，即为循环充填步距。
[0034]S2.在巷道两帮分别布置玄武岩纤维网格布和隔离布，巷道两侧各布置钢筋，在钢筋中间的巷道顶板和底板位置分别布置玄武岩纤维锚杆；
[0035]其中，巷道充填之前，先在巷道内靠近采空区一侧的巷道巷帮布置隔离布，靠近下一工作面一侧的巷道巷帮布置玄武岩纤维网格布。玄武岩纤维网格布与巷帮之间留设有
10cm的间隙。钢筋设置在距离巷道两帮1m的位置，钢筋间排距为1.2m。在巷道内预置钢筋和锚杆，用矸石膏体对巷道充填，从而使形成的充填体强度更高。
[0036]S3.将锚杆固定在钢筋和玄武岩网格布上，在巷道内间隔布置排水钢管。
[0037]钢筋和锚杆通过钢丝连接，通过托盘螺母将锚杆固定在玄武岩纤维网格布上。排水钢管每隔一段距离布置两根，钢管上设置有径向的开孔，排水钢管将巷道充填体内的水排放至采空区。
[0038]S4.在充填巷道前布置隔离布制作挡浆帘，利用矸石膏体充填管路对巷道进行充填，随采随充。挡浆帘与采空区一侧的巷道形成封闭的充填空间，充填管路布置在巷道内。
[0039]S5.下一工作面沿矸石膏体墙掘进，交替完成全部工作面的开采。
[0040]下一工作面的回采巷道紧靠矸石膏体充填体掘进，巷道顶板仅靠近煤壁一帮使用高强金属锚杆支护。
[0041]利用巷道矸石膏体充填无煤柱的开采方法，在充分满足巷道稳定性，充填区域密闭性，保证矿井安全高效开采的条件下，一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巷道矸石膏体充填无煤柱开采方法，其特征在于，步骤包括：S1.计算确定循环充填步距；S2.在巷道两帮分别布置玄武岩纤维网格布和隔离布，巷道两侧各布置钢筋，在钢筋中间的巷道顶板和底板位置分别布置玄武岩纤维锚杆；S3.将锚杆固定在钢筋和玄武岩网格布上，在巷道内间隔布置排水钢管；S4.在充填巷道前布置隔离布制作挡浆帘，利用矸石膏体充填管路对巷道进行充填，随采随充；S5.下一工作面沿矸石膏体墙掘进，交替完成全部工作面的开采。2.根据权利要求1所述的一种巷道矸石膏体充填无煤柱开采方法，其特征在于，所述循环充填步距的确定包括：根据工作面作业规程，确定工作面的日推进长度，得到巷道的充填长度。3.根据权利要求1所述的一种巷道矸石膏体充填无煤柱开采方法，其特征在于，所述巷道内靠近采空区一侧的巷道巷帮布置隔离布，靠近下一工作面一侧的巷道巷帮布置玄武岩纤维网格布。4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭忠平，苏效祥，张晓明，梁茂亮，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：