一种区段无煤柱充填开采方法技术

本发明专利技术公开了一种区段无煤柱充填开采方法，涉及煤炭开采技术领域。其开采方法包括：在区段平巷掘进时沿巷道外帮掘进区段煤柱，形成间隔的菱形充填带，并对菱形充填带进行膏体充填，区段平巷掘进完成后，回收间隔的菱形充填体之间的煤炭资源，再次形成菱形充填带，并对该菱形充填带进行膏体充填，从而在保障区段平巷安全的前提下置换出区段煤柱部分煤炭资源。本发明专利技术采用菱形充填体取代原有区段煤柱，避免了采空区煤柱自然发火等安全生产问题，实现了无煤柱开采。无煤柱开采。无煤柱开采。

【技术实现步骤摘要】
一种区段无煤柱充填开采方法


[0001]本专利技术涉及煤炭开采
，具体涉及一种区段无煤柱充填开采方法。

技术介绍

[0002]我国大部分矿井采(带)区的工作面之间都留设区段煤柱，造成了大量煤炭资源损失，进而减少了矿井的服务年限。随着国家经济的发展，煤炭资源日益紧缺，无煤柱开采研究逐渐受到重视。现阶段，无煤柱开采技术主要分为两种：沿空掘巷和沿空留巷。沿空掘巷留设小煤柱仍旧会造成煤炭资源的损失。沿空留巷存在留巷充填体较窄，承载能力有限，留巷支护难度大，巷道稳定性偏差等缺点。
[0003]由此可见，现有技术有待于进一步改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种区段无煤柱充填开采方法，通过提供一种区段平巷掘进时沿巷道外帮掘进区段煤柱，形成菱形充填带，并对菱形充填带进行充填，从而提高煤炭采出率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0006]一种区段无煤柱充填开采方法，包括以下步骤：
[0007]a、根据煤层地质条件，确定新掘区段平巷宽度和区段煤柱宽度；
[0008]b、在煤层中开掘新掘区段平巷，当掘进到一定距离后停止掘进；
[0009]c、沿着巷道外帮进行掘进，形成菱形充填带，并采取临时支护措施，在新掘区段平巷中布置充填管路；
[0010]d、掘进完成后，撤除临时支护，在菱形充填带的一侧构筑隔离墙，形成密闭的充填空间，通过充填管路对所述的充填空间进行膏体充填，充填完成后形成菱形充填体；
[0011]e、充填接顶后，新掘区段平巷继续向前掘进，重复步骤c、步骤d继续构筑菱形充填体；
[0012]f、重复步骤e，直到新掘区段平巷掘进完毕，形成若干个菱形充填体，并且菱形充填体间隔设置；
[0013]g、新掘区段平巷掘进完毕后，重复步骤c、步骤d，从巷道一端开始依次回收间隔设置的菱形充填体之间的煤炭资源，接着对回收后的空间进行膏体充填，形成菱形充填体。
[0014]上述的一种区段无煤柱充填开采方法，步骤b中，新掘区段平巷掘进达到菱形充填带一侧边宽d米后，停止掘进；
[0015][0016]式(1)中，a为区段平巷宽度，α为角度，取值为15
°
～45
°
。
[0017]上述的一种区段无煤柱充填开采方法，步骤b中，在煤层中开掘新掘区段平巷时，在掘进的同时对巷道的顶底板、巷道内帮进行支护。
[0018]上述的一种区段无煤柱充填开采方法，步骤c中，对菱形充填带及其与新掘巷道的
交界处采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁进行临时支护。
[0019]上述的一种区段无煤柱充填开采方法，步骤e中，新掘区段平巷继续向前掘进2d米后，重复步骤c、步骤d继续构筑菱形充填体。
[0020]上述的一种区段无煤柱充填开采方法，菱形充填体的一侧边长为c米，相邻的一侧边宽为d米；
[0021][0022]式(2)中，b为区段煤柱宽度，α为角度，取值为15
°
～45
°
。
[0023]与现有技术相比，本专利技术带来了以下有益技术效果：
[0024](1)与传统矿井采(带)区留设区段煤柱的采煤方法相比，菱形充填体置换出了区段煤柱部分煤炭资源，提高了煤炭采出率，减少了煤炭资源的浪费。
[0025](2)采用菱形充填体取代原有区段煤柱，有效减轻了巷道支护难度，减少了巷道变形量，提高了巷道稳定性。
[0026](3)采用菱形充填体取代原有区段煤柱，避免了采空区煤柱自然发火等安全生产问题，实现了无煤柱开采。
[0027]综上所述，本专利技术一种区段无煤柱充填开采方法，可以置换出区段煤柱部分煤炭资源，提高煤炭采出率，同时可有效减轻支护难度，减少巷道变形量，可实现无煤柱开采。
附图说明
[0028]下面结合附图对本专利技术做进一步说明：
[0029]图1菱形充填体结构示意图；
[0030]图2为本专利技术区段煤柱充填示意图；
[0031]图3为本专利技术区段煤柱充填最终示意图；
[0032]图中：1、区段煤柱，2、新掘区段平巷，3、菱形充填体，a为区段平巷宽度、b为区段煤柱宽度，c、菱形充填体的一侧边长，d、菱形充填体的一侧边宽，α为角度，取值为15
°
～45
°
。
具体实施方式
[0033]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0034]下面结合附图来对本申请的技术方案作进一步的详细描述。
[0035]本专利技术中所述及的区段平巷宽度、区段煤柱宽度、菱形充填体的一侧边长、菱形充填体的一侧边宽的单位均为米。
[0036]结合图2和图3所示，本专利技术一种区段无煤柱充填开采方法，主要技术构思在于：在区段平巷掘进时沿巷道外帮掘进区段煤柱，形成间隔的菱形充填带，并对菱形充填带进行膏体充填，区段平巷掘进完成后，回收间隔的菱形充填体之间的煤炭资源，再次形成菱形充填带，并对该菱形充填带进行膏体充填，从而在保障区段平巷安全的前提下置换出区段煤柱1部分煤炭资源。
[0037]如图2所示，区段平巷宽度为a，区段煤柱宽度为b，如图1示出了菱形充填体的一侧边宽d、菱形充填体的一侧边长c以及角度α，其中α取值为15
°
～45
°
。菱形充填体的一侧边长
菱形充填体的一侧边宽
[0038]实施例1：
[0039]本专利技术一种区段无煤柱充填开采方法，包括以下步骤：
[0040]步骤一、根据煤层地质条件，确定新掘区段平巷宽度和区段煤柱宽度；
[0041]步骤二、在煤层中开掘新掘区段平巷，为保证巷道稳定，新掘区段平巷2需边掘进边在巷道顶底板和巷道内帮进行支护，当新掘区段平巷掘进达到菱形充填体3一侧边宽d米后，停止掘进；
[0042]步骤三、沿着巷道外帮进行掘进，形成菱形充填带，并采取临时支护，在掘进时对形成的菱形充填带及其与新掘巷道的交界处采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁进行临时支护，临时支护完毕后，在新掘区段平巷中布置充填管路；
[0043]步骤四、掘进完成后，撤除临时支护，在菱形充填带的一侧构筑隔离墙，形成密闭的充填空间，通过充填管路对所述的充填空间进行膏体充填，充填完成后形成菱形充填体；
[0044]步骤五、充填接顶后，新掘区段平巷继续向前掘进，继续掘进菱形充填体的一侧边宽的两倍距离后，重复步骤三、步骤四继续构筑菱形充填体；
[0045]步骤六、重复步骤五，直到新掘区段平巷掘进完毕，形成若干个菱形充填体，并且菱形充填体间隔设置；
[0046]步骤七、新掘区段平巷掘进完毕后，重复步骤三、步骤四，从巷道左端开始依次回收间隔设置的菱形充填体之间的煤炭资源，接着对回收后的空间进行膏体充填，形成菱形充填体。
[0047]与CN 112502707 B公开的一种膏体预充填置换煤柱的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区段无煤柱充填开采方法，其特征在于，包括以下步骤：a、根据煤层地质条件，确定新掘区段平巷宽度和区段煤柱宽度；b、在煤层中开掘新掘区段平巷，当掘进到一定距离后停止掘进；c、沿着巷道外帮进行掘进，形成菱形充填带，并采取临时支护措施，在新掘区段平巷中布置充填管路；d、掘进完成后，撤除临时支护，在菱形充填带的一侧构筑隔离墙，形成密闭的充填空间，通过充填管路对所述的充填空间进行膏体充填，充填完成后形成菱形充填体；e、充填接顶后，新掘区段平巷继续向前掘进，重复步骤c、步骤d继续构筑菱形充填体；f、重复步骤e，直到新掘区段平巷掘进完毕，形成若干个菱形充填体，并且菱形充填体间隔设置；g、新掘区段平巷掘进完毕后，重复步骤c、步骤d，从巷道一端开始依次回收间隔设置的菱形充填体之间的煤炭资源，接着对回收后的空间进行膏体充填，形成菱形充填体。2.根据权利要求1所述的一种区段无煤柱充填开采方法，其特征在于，步骤b中，新掘区段平巷掘进达到菱形充填...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜兆文，李帅乾，温卓越，丁康展，苏效祥，贺洪坤，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：