一种黄土充填回收房式煤柱的方法
【专利摘要】本发明公开了一种黄土充填回收房式遗留煤柱的采煤方法，沿垂直区段巷道的方向，采用已采煤房形成的通道作为运煤巷和运料巷的布置方式；相邻两列煤柱布置为一个回采工作面，相邻回采工作面之间保留一列煤柱作为隔离墙；煤柱回收采用炮采工艺，利用地面的黄土作为采空区的充填材料，采用高速动力抛投机与推土机配合作业的方式进行采空区回填，由致密的黄土充填体置换出房式遗留的煤柱支撑采空区顶板。本方法不仅回收了宝贵的煤炭资源，减少了房式开采造成的极大资源浪费，同时为我国类似条件下的矿井开创了一种全新的技术思路。
【专利说明】一种黄土充填回收房式煤柱的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种回收房式煤柱的方法，尤其是一种适用于煤矿采煤遗留煤柱宽度在8?12m的黄土充填回收房式煤柱的方法。
【背景技术】
[0002]我国鄂尔多斯煤炭盆地及神府煤田等很多矿区长期以来一直在使用房式采煤法，该方法的最大缺点是只采煤房，不采煤柱。据不完全统计，仅鄂尔多斯地区110亿t的可采储量中，资源回收率仅占36?40%，大约66?70亿吨煤炭资源弃于井下，形成呆滞煤量，造成国家宝贵资源的极大浪费。另一方面，随着煤炭资源的高强度开采，很多矿井面临着资源枯竭的危机，因此，回收房式开采遗留煤柱已成为当务之急。为了提高煤炭资源的利用率，国家已经出台了一系列法制法规，强制煤矿企业提高煤炭资源回采率。
[0003]目前，国内外已经形成了若干房式开采遗留煤柱的回收方法，但是却存在回收率不高、机械化程度的缺点，另外，由于煤柱回收以后，顶板的支撑面积的就会减小，煤柱的应力集中系数会增大，这样可能会引发煤柱失稳，顶板大面积垮落，甚至会危害到人员的生命安全。
[0004]因此，研究一种既能保证安全开采，又能解决房式开采遗留煤柱的回收问题的开采技术已成为煤矿开采的重大技术难题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对已有技术的不足之处，提供一种操作简单、资源回收率高的黄土充填回收房式遗留煤柱采煤方法。
[0006]为实现上述目的，本发明的黄土充填回收房式遗留煤柱采煤方法，包括如下步骤:
[0007]a.沿垂直于区段巷道的方向，将每相邻两列煤柱布置一个回采工作面，相邻回采工作面间保留一列煤柱作为隔离墙；
[0008]b.沿垂直于区段巷道的方向，将隔离墙左侧的第一列已采煤房作为运煤巷，第二列已采煤房作为运料巷；
[0009]c.在运煤巷内布置推土机、装载机和无轨胶轮车，同时在运料巷内布置带式输送机(4)、高速动力抛投机；
[0010]d.采用打眼放炮的方式对两列煤柱布置的一个回采工作面中的1#煤柱进行爆破，利用装载机将爆破落下的原煤装载到无轨胶轮车上，然后由无轨胶轮车将原煤运送到地面，待1#煤柱回收完，清理浮煤；
[0011]e.利用高速动力抛投机向1#煤柱回采后形成的采空区抛投黄土，然后采用推土机将抛投的黄土推实，高速动力抛投机与推土机配合完成黄土的抛投与推实作业；
[0012]f.重复步骤d、e依次完成2#煤柱、3#煤柱、4#煤柱以及该回采工作面内剩余煤柱的回收和采空区的充填；[0013]g.当工作面推进至区段巷道处时停止回采，并设置密闭墙；
[0014]h.重复步骤b、C、d、e、f、g完成其余回采工作面内房式遗留煤柱的回收。
[0015]有益效果:本发明尤其适用于遗留煤柱宽度在8?12m、工作面长度为40?60m的房式煤柱，在回收煤柱后，对采空区进行充填，在保证安全的前提下，不仅回收了宝贵的煤炭资源，而且延长了矿井的服务年限，解决了房式采煤带来的资源极大浪费的问题。另外，遗留煤柱回收以后，采空区中充入的黄土可以有效地支撑上覆岩层，从而达到减弱煤柱回收对地表水及其建筑物的影响。为我国类似条件下房式开采遗留煤柱的回收开创了一种新的解决途径，科学与工程意义重大。其方法简单，资源回收率高，具有广泛的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明米煤工作面划分图；
[0017]图2是本发明工作面布置平面图；
[0018]图3是本发明首个工作面的第一个煤柱回收且采空区域充填后的平面图；
[0019]图4是本发明首个工作面完成所有煤柱回收及采空区充填后的平面图；
[0020]图5是本发明第二个工作面开采状态平面图；
[0021]图6是本发明第二个工作面完成所有煤柱回收及采空区充填后的平面图。
[0022]图中:1-区段巷道，2-隔离墙，3-高速动力抛投机，4-带式输送机，5-推土机，6-装载机，7-无轨胶轮车，8-1#煤柱，9-2#煤柱，10-3#煤柱，11-4#煤柱，12-运煤巷，13-运料巷，14-密闭墙，15-黄土。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的说明:
[0024](I)某矿首采工作面位于三盘区西南侧，沿垂直于区段巷道I的方向，将每相邻的两列煤柱布置一个回采工作面，工作面采高4.5m，工作面走向长度120m，倾斜长度为40m，相邻回采工作面之间保留一列煤柱作为隔离墙2，如图1所示；
[0025](2)沿垂直于区段巷道I的方向，将隔离墙左侧的第一列已采煤房作为运煤巷12，第二列已采煤房作为运料巷13;
[0026](3)在运煤巷12内布置推土机5、ZL5FB型矿用轮胎式防爆装载机6和无轨胶轮车7，在运料巷13内布置带式输送机4、高速动力抛投机3，如图2所示；
[0027](4)采用打眼放炮的方式对两列煤柱布置的回采工作面中的1#煤柱8进行爆破，利用ZL5FB型矿用轮胎式防爆装载机6将爆破落下的煤装载到无轨胶轮车7上，然后由无轨胶轮车7经运煤巷12将煤运送到地面，待1#煤柱8回收完，将该回采工作面内的浮煤清理干净，如图3所示；
[0028](5)地面的黄土 15运输至区段巷道I后由带式输送机4运至工作面，利用高速动力抛投机3向采空区抛投黄土 15，当黄土 15堆积至一定的高度后，旋转高速动力抛投机3，向采空区的另一侧抛投物料；同时启动推土机5，对刚抛投下的松散黄土 15堆向采空区方向进行推压，使其接顶，同时对黄土 15进行夯实以达到一定致密度；当此侧黄土 15夯实致密并接顶后，旋转高速动力抛投机3，再次向此侧抛投黄土 15，推土机5移至另一侧进行同样要求的夯实接顶工艺；在高速动力抛投机3与推土机5的配合下，如此反复的进行抛投黄土以及夯实接顶工艺，当采空区两侧均被密实黄土 15充填体充满后，停止带式输送机4以及高速动力抛投机3，1#煤柱8回收后采空区充填完成；
[0029](6)重复步骤(4)、(5)依次完成该回采工作面内的2#煤柱9、3#煤柱10、4#煤柱11直至剩余煤柱的回收和采空区的充填，完成第一个回采工作面的煤柱回收，如图4所示；
[0030](7)当该回采工作面推进至区段巷道I处时停止回采，并设置密闭墙14 ；
[0031](8)重复步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)，逐一进行回采工作面内的煤柱回收，完成其余房式遗留煤柱的回收，如图5、6所示。
【权利要求】
1.一种黄土充填回收房式遗留煤柱的采煤方法，其特征在于，包括以下步骤: a.沿垂直于区段巷道(I)的方向，将每相邻两列煤柱布置一个回采工作面，相邻回采工作面间保留一列煤柱作为隔离墙(2)； b.沿垂直于区段巷道(I)的方向，将隔离墙(2)左侧的第一列已采煤房作为运煤巷(12)，第二列已采煤房作为运料巷(13)； c.在运煤巷(12)内布置推土机(5)、装载机(6 )和无轨胶轮车(7 )，同时在运料巷(13)内布置带式输送机(4)、闻速动力抛投机(3)； d.采用打眼放炮的方式对两列煤柱布置的一个回采工作面中的1#煤柱(8)进行爆破，利用装载机(6 )将爆破落下的原煤装载到无轨胶轮车(7 )上，然后由无轨胶轮车(7 )将原煤运送到地面，待1#煤柱(8)回收完，清理浮煤； e.利用高速动力抛投机(3)向1#煤柱(8)回采后形成的采空区抛投黄土(15)，然后采用推土机(5)将抛投的黄土(15)推实，高速动力抛投机(3)与推土机(5)配合完成黄土(15)的抛投与推实作业； f.重复步骤d、e依次完成2#煤柱(9)、3#煤柱(10)、4#煤柱(11)以及该回采工作面内剩余煤柱的回收和采空区的充填； g.当工作面推进至区段巷道(I)处时停止回采，并设置密闭墙(14)； h.重复步骤b、C、d、e、f、g完成其余回采工作面内房式遗留煤柱的回收。
【文档编号】E21C41/16GK103527196SQ201310516020
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】张吉雄, 姜海强, 黄艳利, 周楠, 李猛, 孙强 申请人:中国矿业大学