钻孔长度决定；
[0041] Hy-保护层回采工作面岩层高度，m，由底板裂隙发育深度决定；
[0042] η-岩石密度，Vm3。
[0043] 3.由下式计算出综采-充填混合开采工作面11的充填段长度1^充入的充填物料 量：
[0044] Mi = ViLictHictnc (2)
[0045] 式中：
[0046] M1-综采-充填混合开采工作面每天耗矸量，t/日；
[0047] V1-综采-充填混合开采工作面每天推进度，m/日，由年产量决定；
[0048] Llct-综采-充填混合开采工作面充填段长度，m，由产矸量和刮板输送能力决定；
[0049] Hlct-可充填高度，m，由输送机悬挂高度和顶板提前下沉量决定；
[0050] η。一松散矸石视密度，t/m3。
[0051] 4.根据质量守恒原理，综采-充填混合开采工作面11充填量与岩石保护层工作面 10产矸量M 1 ^M2关系，计算综采-充填混合开采工作面11长度，结合式公式（1)和(2)，得出综 采-充填混合开采工作面11充填段长度L 1范围为：
[0053] 5.根据现场综采-充填混合开采工作面11覆岩裂隙发育及瓦斯抽采效果需求，确 定适合的充填段工作面长度L1。
[0054]实施例1:某矿己15煤层为低渗透气性高瓦斯煤层，煤层厚度为3.2m，上保护煤层 己14煤层平均厚度0.5m，距离己15煤层13.5m，该矿井设计保护层工作面长度150m，采高为 1.9m，采1.4m岩石层，预抽被保护层煤层瓦斯，矸石回填被保护层充填段采空区。被保护层 工作面长度218m，采用综采-充填混合工作面开采。其中综采-充填混合工作面开采充填段 长度设计步骤如下：
[0055] 1、己14-31050工作面每天出矸量的计算式：
[0056] Μ2 = μν2?2ΗΥη (1)
[0057] 式中：
[0058] M2一己14-31010面每天产奸量，t/日；
[0059] μ-矸石井下洗选率，65%~100%;
[0060] V2-每天推进度，2.4m/日；
[0061 ] L2-工作面面长，150m;
[0062] Hy 一岩层高度，丨.4m;
[0063] η-岩石密度，2.4t/m3。
[0064] 2、己15_31010工作面需消耗最少矸石量计算式：
[0065] Mi = ViLiHinc (2)
[0066] 式中：
[0067] Mi一己15-31010工作面每天耗奸量，t/日；
[0068] %-己15_31010工作面每天推进度，2.4111/日；
[0069] 1^一工作面充填段长度，m;
[0070] H1+可充填高度，2.3m;
[0071] η。一松散矸石视密度，1.85t/m3
[0072] 根据设计要求，己15-31010工作面需消耗大于己14-31010工作面每天出矸量，即=M 1 >M2；
[0073] 联立式公式（1)~(2)，则己15-31010工作面充填段长度H1表达式：
[0075]矸石洗选率按90%计算，带入以上计算，得出综采-充填混合开采工作面充填段长 度Llct最小为106m，结合多孔底卸式输送机的现场应用情况，及现场覆岩裂隙发育高度及瓦 斯抽放效果，充填段长度大于124m以后，覆岩裂隙发育程度不利于瓦斯抽采，最终确定充填 段工作面长度L 1SUOm,传统综采段工作面长度为98m，综采-充填混合开采工作面总长度 218m〇
【主权项】
1. 一种综采-充填混合开采工作面充填段长度确定方法，其特征在于:首先，根据矿井 生产能力需求设计综采-充填混合工作面总长度，然后，根据岩石保护层工作面每天矸石产 矸量与综采-充填混合开采工作面充填段采空区充入的充填物料质量相等的原理，初步设 计综采-充填混合开采工作面充填段长度范围，最后，根据现场综采-充填混合开采工作面 覆岩裂隙发育及岩层移动特征需求，确定充填段工作面长度。2. 根据权利要求1所述的综采-充填混合开采工作面充填段长度确定方法，其特征在 于:所述岩石保护层开采每天矸石出矸量由下式得出： M2=yv2L2Hyn (1) 式中： M2-岩石保护层每天产矸量，t/日； μ-矸石井下洗选率，％; ^一保护层工作面每天推进度，m/日，由采煤机截齿和割煤次数决定； L2-保护层回采工作面面长，m，由瓦斯抽放钻孔长度决定； Hy-保护层回采工作面岩层高度，m，由底板裂隙发育深度决定； η-岩石密度，t/m3。3. 根据权利要求1所述的综采-充填混合开采工作面充填段长度确定方法，其特征在 于:所述综采-充填混合工作面充填段充入的充填物料由下式得到：式中： Mi-综采-充填混合开采工作面每天耗矸量，t/日； vi一综采-充填混合开采工作面每天推进度，m/日，由年产量决定； Llct一综采-充填混合开采工作面充填段长度，m，由产矸量和刮板输送能力决定； Hlct-可充填高度，m，由输送机悬挂高度和顶板提前下沉量决定； η。一松散矸石视密度，t/m3。4. 根据权利要求1所述的综采-充填混合开采工作面充填段长度确定方法，其特征在 于:所述初步设计综采-充填混合开采工作面充填段长度范围根据，联立式公式(1)和 (2)，得出综采-充填混合开采工作面充填段长度Llc；t范围为：5. 根据权利要求1所述的综采-充填混合开采工作面覆岩裂隙发育及岩层移动特征需 求，其特征在于:所述充填段工作面长度根据现场工作面覆岩裂隙发育及岩层有移动特征 确定。
【专利摘要】一种综采-充填混合开采工作面充填段长度确定方法，首先，根据矿井生产能力要求，确定综采-充填混合工作面总长度，然后，根据岩石保护层工作面每天矸石产矸量与综采-充填混合工作面充填段采空区充入的充填物料质量相等的原理，初步确定充填段工作面长度范围，最后，根据现场综采-充填混合开采工作面覆岩裂隙发育及岩层移动特征需求，最终确定充填段工作面长度。本确定方法简单、实用，可为综采-充填混合开采技术的推广应用提供工程技术指导，进一步促进煤矿井下矸石不升井，洗选矸石回填采空区，高效充填采煤的“采选充采”一体化绿色开采循环模式，扩大充填采煤的推广应用范围。
【IPC分类】E21F15/00
【公开号】CN105464700
【申请号】CN201510925707
【发明人】张吉雄, 孙强, 张强, 闫浩
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月14日