一种适用于无损采矿的采空区充填方法及系统技术方案

技术编号:41701393 阅读:48 留言:0更新日期:2024-06-19 12:34
本发明专利技术涉及了充填开采技术领域,具体涉及了一种适用于无损采矿的采空区充填方法及系统。方法包括对工作面岩梁顶板的动力失稳区域进行来压步距预测,确定初次来压、周期来压的发生位置和终止位置,并确定初次来压、周期来压情况下岩梁显著运动步距和岩梁相对稳定步距,根据预测的初次来压、周期来压情况下岩梁显著运动步距和岩梁相对稳定步距的结果,选取对应的充填体在岩梁显著运动步距和岩梁相对稳定步距对应的区域内进行充填作业,直至工作面的充填作业全部完成。本方法能够对工作面顶板岩梁显著运动区域进行主动治理,改善了采场覆岩的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了充填开采,具体涉及了一种适用于无损采矿的采空区充填方法及系统


技术介绍

1、在矿区开采过程中,开采后形成采空区,而采空区的形成会使周边一定范围的岩体应力重新分布,导致岩石变形、破坏和移动,给日常生产埋下安全隐患。随着开采强度和工作面推进速度提升,矿区工作面出现突发性动力失稳现象的频率显著提高,尤其是会发生矿井工作面大面积顶板的来压灾害。煤岩动力失稳灾害现象主要包括采场大面积顶板来压、冲击地压、切顶以及冒顶片帮等现象,这些灾害现象均具有强劲的动力失稳特征,严重是会导致采场乃至整个矿区发生矿震事故。而来压灾害是指当采煤工作面继续推进,基本顶露的跨度达到一定长度时,基本顶在其自重及上覆岩层载荷的作用下发生破裂和折断,并随工作面的推进逐渐垮落的现象。来压灾害发生时,工作面顶板下沉量和下沉速度激增,同时顶板破碎,导致裂隙加大,采空区局部冒顶,煤壁严重片帮。如果在来压灾害发生前不采取及时有效的保护措施,来压的发生将会对工作面上的人员和设备造成不可估量的伤害和损失。

2、为了避免采空区出现塌落、区域内部地表面积大面积下沉出现来压灾害,当前采本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于无损采矿的采空区充填方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的适用于无损采矿的采空区充填方法,其特征在于,所述来压预测的方式为:根据顶板初次来压覆岩破断的形式,结合同一岩梁下初次来压步距与周期来压步距之间的关系,计算出该岩梁顶板的初次来压步距与周期来压步距,并确定初次来压、周期来压的发生位置与终止位置。

3.根据权利要求2所述的适用于无损采矿的采空区充填方法,其特征在于,来压预测方法还包括:通过已获得的初次来压步距与周期来压步距与岩梁运动基本参数之间的关系,分别确定出初次来压和周期来压情况下的岩梁显著运动步距和岩梁相对稳定步距。

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【技术特征摘要】

1.一种适用于无损采矿的采空区充填方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的适用于无损采矿的采空区充填方法,其特征在于,所述来压预测的方式为:根据顶板初次来压覆岩破断的形式,结合同一岩梁下初次来压步距与周期来压步距之间的关系,计算出该岩梁顶板的初次来压步距与周期来压步距,并确定初次来压、周期来压的发生位置与终止位置。

3.根据权利要求2所述的适用于无损采矿的采空区充填方法,其特征在于,来压预测方法还包括:通过已获得的初次来压步距与周期来压步距与岩梁运动基本参数之间的关系,分别确定出初次来压和周期来压情况下的岩梁显著运动步距和岩梁相对稳定步距。

4.根据权利要求1所述的适用于无损采矿的采空区充填方法,其特征在于,选取充填体的方式为:当工作面的推进距离达到预测的岩梁相对稳定步距时,对处于岩梁运动过程中的显著运动区域内的采空区采用强化充填体进行充填作业,强化充填的距离为初次来压或周期来压情况对应的岩梁显著运动步距;

5.根据权利要求2所述的适用于无损采矿的采空区充填方法,其特征在于,岩梁顶板的初次来压步距的计算公式为:

6.根据权利要求2或3所述的适用于无损采矿的采空区充填方法,其特征在于,初次来压岩梁相对稳定步距等于岩梁端部开裂的...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡昕陈新泽杨生彬饶虎张宏斌刘志伟耿方方卫立甲
申请(专利权)人:中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司
类型:发明
国别省市:

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