本发明专利技术涉及一种矸石不升井充填置换煤柱的开采方法。采用间隔式开采对第一煤柱工作面进行煤炭开采和矸石充填；第一煤柱工作面开采充填结束时，完成第一回采工作面的准备工作，完成第二回采工作面的切眼掘进；采用间隔式开采对第二煤柱工作面进行煤炭开采和矸石充填，同时对第一回采工作面进行回采，后方形成采空区，利用第一运输顺槽布置的输送管道进行采空区的充填直至回采结束；第二煤柱工作面开采充填结束时，对第二回采工作面开始回采，后方形成采空区，利用第二运输顺槽布置的输送管道进行采空区的充填直至回采结束。本发明专利技术的开采方法，回采工作面的开采运输和浆体充填采用互不干扰的两个顺槽进行，可同时进行回采和充填，提高了开采效率。提高了开采效率。提高了开采效率。
【技术实现步骤摘要】
一种矸石不升井充填置换煤柱的开采方法
[0001]本专利技术涉及煤矿开采
，具体为一种矸石不升井充填置换煤柱的开采方法。
技术介绍
[0002]目前煤矿在生产开采的过程中会产生大量的矸石，当前对于矸石的处理是直接将其堆积在地面，堆积的矸石对矿区的环境造成影响并且占据了大面积的空间，另外，需要将井下产生的矸石输送至地面，需要大量的人力和设备来进行，造成了资源的浪费；另一方面，现有对回采工作面进行回采时，一般是支架的前方采煤，支架的后方采用固体或者膏体充填采空区，采空区充填是在采空区顶板垮落后进行，充填空间有限，导致矸石处理规模较小；采空区的充填设备和采煤设备共用工作面及顺槽巷道，因此支架前方的采煤机割煤和支架后方的充填作业可能存在工作上的互相干扰，充填采煤效率低。
技术实现思路
[0003]为了解决现有技术问题中的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种矸石不升井充填置换煤柱的开采方法，具体所采取的技术方案如下所述：
[0004]一种矸石不升井充填置换煤柱的开采方法，包括以下步骤：
[0005]采用双巷掘进方式开采出第一轨道顺槽(1)和第一运输顺槽(2)，所述第一轨道顺槽(1)和所述第一运输顺槽(2)之间形成第一煤柱工作面(A)，将所述第一煤柱工作面(A)分为多个区段煤柱(A1)，采用间隔式开采对多个所述区段煤柱(A1)进行开采和充填；
[0006]对所述第一煤柱工作面(A)进行开采和充填的过程中，掘进回采顺槽(7)，所述回采顺槽(7)和所述第一轨道顺槽(1)之间形成第一回采工作面(C)，同时掘进所述第一回采工作面(C)的切眼(C1)；并且同时掘进第二轨道顺槽(4)和第二运输顺槽(5)，所述第二轨道顺槽(4)和所述第二运输顺槽(5)之间形成第二煤柱工作面(B)，所述第一运输顺槽(2)和所述第二轨道顺槽(4)之间形成第二回采工作面(D)；当所述第一煤柱工作面(A)开采和充填结束时，完成所述第一回采工作面(C)的准备安装工作，完成所述第二回采工作面(D)的切眼(D1)掘进；
[0007]将所述第二煤柱工作面(B)分为多个区段煤柱(B1)，采用间隔式开采对多个所述区段煤柱(B1)进行开采和充填，同时对所述第一回采工作面(C)进行回采，回采一段距离后，后方形成采空区(E)，利用所述第一运输顺槽(2)布置的输送管道(91)对所述采空区(E)进行浆体的输送和充填直至回采结束；
[0008]所述第二煤柱工作面(B)开采充填结束后，完成所述第二回采工作面(D)的准备安装工作并且开始对所述第二回采工作面(D)开始回采，回采一定距离后，后方形成采空区(F)，利用所述第二运输顺槽(5)布置的输送管道(92)对所述采空区(F)进行浆体的输送和充填直至开采结束。回采工作面的开采运输和浆体充填采用互不干扰的两个顺槽进行，可同时进行回采和充填，提高了开采效率。
[0009]可选地，对所述第一煤柱工作面(A)和所述第二煤柱工作面(B)采用间隔式开采的方式进行开采和充填，具体包括：
[0010]将每个区段煤柱(A1，B1)划分为多个巷柱(3，6)，从靠近运输大巷(17)的一端开始先对第一个区段煤柱(A1，B1)的第一个巷柱(31，61)进行开采和充填，再对下一个区段煤柱(A1，B1)的第一个巷柱(31，61)进行开采和充填，直到完成最后一个区段煤柱(A1，B1)的第一个巷柱(31，61)的开采和充填；
[0011]再从靠近运输大巷(18)的一端开始对第一个区段煤柱(A1，B1)的第二个巷柱(32，62)进行开采和充填，再对下一个区段煤柱(A1，B1)的第二个巷柱(32，62)进行开采和充填，直到完成最后一个区段煤柱(A1，B1)的第二个巷柱(32，62)的开采和充填；
[0012]每次开采到最后一个区段煤柱(A1，B1)时，再重新从靠近运输大巷(18)的一端的第一个区段煤柱(A1，B1)的巷柱(3,6)开始进行开采和充填，每次开始开采的第一个区段煤柱(A1，B1)的巷柱(3,6)与前一次开采的第一个区段煤柱(A1，B1)的巷柱(3,6)相邻，依次重复上述步骤，直到完成所述第一煤柱工作面(A)和所述第二煤柱工作面(B)的开采和充填。
[0013]可选地，对所述第一煤柱工作面(A)和所述第二煤柱工作面(B)进行开采和充填时，所述第一煤柱工作面(A)和所述第二煤柱工作面(B)的靠近运输大巷(17)的一端保留至少一个煤柱。用于改善对于顶板的支护。
[0014]可选地，根据矿井矸石的年产量确定所述第一煤柱工作面(A)和所述第二煤柱工作面(B)的区段煤柱(A1，B1)的尺寸以及需要置换的煤炭量。便于使矿井下矸石的产量和消耗平衡，实现矸石不升井。
[0015]可选地，采用矸石对所述巷柱(3，6)进行充填，用于充填的矸石来自井下掘进时产生的矸石，在井下对矸石进行分选、存放，需要充填时根据所需粒径大小进行破碎处理，再对所述巷柱(3，6)进行充填。便于对巷柱充填的更密实。
[0016]可选地，双巷掘进方式是同时掘进第一轨道顺槽(1)和第一运输顺槽(2)，并且掘进一段距离后掘进联络顺槽(8)将所述第一轨道顺槽(1)和所述第一运输顺槽(2)连通，所述联络顺槽(8)还分别与所述第一回采工作面(C)的切眼(C1)以及所述第二回采工作面(D)的切眼(D1)连通。便于矿井下形成连通的通风回路，保证矿井下气流的流通。
[0017]可选地，在联络顺槽(8)设置至少一个风门(13)。便于形成不同的通风回路。
[0018]可选地，采用长壁开采的方式对所述第一回采工作面(C)和所述第二回采工作面(D)进行开采。
[0019]可选地，对所述第一回采工作面(C)的采空区(E)进行浆体充填时，用于输送浆体的输送管道(91)布置在第一运输顺槽(2)，在所述第一煤柱工作面(A)的上方布置多个注浆管路(11)，所述多个注浆管路(11)分别与所述输送管道(91)连通；对所述第二回采工作面(D)的采空区(F)进行浆体充填时，用于输送浆体的输送管道(92)布置在第二运输顺槽(5)，在所述第二煤柱工作面(B)的上方布置多个注浆管路(12)，所述多个注浆管路(12)分别与所述输送管道(92)连通。输送管道和回采工作面的回采顺槽分布在互不干扰的两个顺槽，便于提高开采和充填的效率。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0021]本方案的矸石不升井充填置换煤柱的开采方法，通过将掘进和开采过程中产生的矸石破碎处理后充填至煤柱工作面，实现了矸石不升井并且井下矸石增量和消纳维持平
衡，减少了矸石运输升井的过程，也减少了矸石对地面环境的污染；通过矸石充填置换煤柱工作面的煤柱，对顶板进行有效的支撑，在矸石充填后利用充填工作面的保留巷道对相邻回采工作面的采空区进行煤矸石浆体充填，回采工作面的开采运输和浆体充填采用互不干扰的两个顺槽进行，可同时进行回采和充填，提高了开采效率；所需掘进的顺槽数量少，可节省开采的投入。
附图说明
[0022]本专利技术的其它特征和优点参见以下描述，其本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种矸石不升井充填置换煤柱的开采方法，其特征在于，包括以下步骤：采用双巷掘进方式开采出第一轨道顺槽(1)和第一运输顺槽(2)，所述第一轨道顺槽(1)和所述第一运输顺槽(2)之间形成第一煤柱工作面(A)，将所述第一煤柱工作面(A)分为多个区段煤柱(A1)，采用间隔式开采对多个所述区段煤柱(A1)进行开采和充填；对所述第一煤柱工作面(A)进行开采和充填的过程中，掘进回采顺槽(7)，所述回采顺槽(7)和所述第一轨道顺槽(1)之间形成第一回采工作面(C)，同时掘进所述第一回采工作面(C)的切眼(C1)；并且同时掘进第二轨道顺槽(4)和第二运输顺槽(5)，所述第二轨道顺槽(4)和所述第二运输顺槽(5)之间形成第二煤柱工作面(B)，所述第一运输顺槽(2)和所述第二轨道顺槽(4)之间形成第二回采工作面(D)；当所述第一煤柱工作面(A)开采和充填结束时，完成所述第一回采工作面(C)的准备安装工作，完成所述第二回采工作面(D)的切眼(D1)掘进；将所述第二煤柱工作面(B)分为多个区段煤柱(B1)，采用间隔式开采对多个所述区段煤柱(B1)进行开采和充填，同时对所述第一回采工作面(C)进行回采，回采一段距离后，后方形成采空区(E)，利用第一运输顺槽(2)布置的输送管道(91)对所述采空区(E)进行浆体的输送和充填直至回采结束；所述第二煤柱工作面(B)开采充填结束后，完成所述第二回采工作面(D)的准备安装工作并且开始对所述第二回采工作面(D)开始回采，回采一定距离后，后方形成采空区(F)，利用第二运输顺槽(5)布置的输送管道(92)对所述采空区(F)进行浆体的输送和充填直至开采结束。2.根据权利要求1所述的矸石不升井充填置换煤柱的开采方法，其特征在于，对所述第一煤柱工作面(A)和所述第二煤柱工作面(B)采用间隔式开采的方式进行开采和充填，具体包括：将每个区段煤柱(A1，B1)划分为多个巷柱(3，6)，从靠近运输大巷(17)的一端开始先对第一个区段煤柱(A1，B1)的第一个巷柱(31，61)进行开采和充填，再对下一个区段煤柱(A1，B1)的第一个巷柱(31，61)进行开采和充填，直到完成最后一个区段煤柱(A1，B1)的第一个巷柱(31，61)的开采和充填；再从靠近运输大巷(18)的一端开始对第一个区段煤柱(A1，B1)的第二个巷柱(32，62)进行开采和充填，再对下一个区段煤柱(A1，B1)的第二个巷柱(32，62)进行开采和充填，直到完成最后一个区段煤柱(A1，B1)的第二个巷柱(32，62)的开采和充填；每次开采到最后一个区段煤柱(A1，B...
【专利技术属性】
技术研发人员：蓝航，韩科明，韩震，赵立钦，
申请(专利权)人：中煤科工生态环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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