专利名称：煤矿沿空留巷巷旁气体充填方法
技术领域：
本发明涉及一种煤矿沿空留巷巷旁气体充填方法，尤其适用于煤矿开采工作面沿空留巷巷旁的充填。
背景技术：
沿空留巷是在上区段工作面采过后，通过加强支护或采用其他有效方法，将上区段工作面的一条顺槽保留下来，供下区段工作面回采时作为一条顺槽使用。作为开采工艺的重大改革，沿空留巷在国外的使用率较高，但在国内才刚刚起步技术推广速度不高。沿空留巷具有提高煤炭资源回采率、降低掘进率、缓解开掘回采之间交替紧张、减少工作面搬迁费用、改善安全生产条件等显著优点，但制约该技术在我国推广使用的主要原因是未能找到合适的沿空留巷支护材料。目前国内主要使用的巷旁充填材料有矸石、混凝土膏体、高水速凝材料等。但是这些材料在充填过程中还存在一些不足，如充填体早期抗压强度不够、充填体凝结时间太长、充填材料输送困难、充填成本过高等。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术中存在的问题，提供一种方法简单、充填体初期强度高、节省支护材料、降低劳动强度的煤矿沿空留巷巷旁气体充填方法。本发明的煤矿沿空留巷巷旁气体充填方法，包括如下步骤
a.在地面副井附近设置气体增压房，在气体增压房内安置地面气体增压泵和装有 0. 8 IMpa高压气体的高压储气罐；
b.在井下采煤工作面前方5 20m的采区运输平巷内布置与地面高压储气罐管路相连的井下气体增压泵；
c.当采煤工作面推进距离开切眼5 8m时，在采煤工作面后方的沿空保留巷道靠近采空区一侧布设一个高度与采煤高度相同的圆柱体橡胶气囊，圆柱体橡胶气囊的直径与其高度的比值为0.4 0.6 ；
d.通过井下气体增压泵经管路对布设在采煤工作面后方的沿空保留巷道靠近采空区一侧的圆柱体橡胶气囊充气，直至接顶；
e.当井下气体增压泵的压力表显示压力达原岩应力时，停止充气，对圆柱体橡胶气囊封口 ；
f.随着采煤工作面向前推进一个步距，在采煤工作面后方的沿空保留巷道靠近采空区一侧内继续布设一个圆柱体橡胶气囊；
g.重复步骤d、e、f，不断进行下一排圆柱体橡胶气囊的充气，直至完成沿空保留巷道靠近采空区一侧的气体充填支护。所述的原岩应力=采深X上覆岩层体积力；所述对圆柱体橡胶气囊充气为空气或氮气。有益效果1)本发明利用高压气体充入橡胶气囊形成充填体进行沿空留巷巷旁充填支护，工序环节少，充填工序少，工人劳动强度小，对采煤生产影响少。2)形成的充填体具有早期强度高、主动接顶支护顶板的优点，而且充填体内压力可随着顶板压力增大而增大的特点，具有更好的支护效果。3)只需在矿井主要巷道中铺设气体管道，充填气体可以在管道中高速输送，运输成本低，降低了职工的劳动强度。4)通过气体充填，提高了煤炭资源回收率，减少了巷道掘进率，增加了经济效益。
图1是本发明的煤层沿空留巷巷旁气体充填方法的平面示意图。图中1 一采煤工作面，2 —圆柱体橡胶气囊，3 —采区运输平巷，4 一气体增压泵， 5 一采空区。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述
本发明的煤矿沿空留巷巷旁气体充填方法，首先在地面副井附近设置气体增压房，在气体增压房内安置地面气体增压泵和装有0. 8 IMpa高压气体的高压储气罐；然后在井下采煤工作面1前方5 20m的采区运输平巷3内布置与地面高压储气罐管路相连的井下气体增压泵4 ；当采煤工作面1推进距离开切眼5 8m时，在采煤工作面1后方的沿空保留巷道6靠近采空区5 —侧布设一个高度与采煤高度相同的圆柱体橡胶气囊2，圆柱体橡胶气囊2的直径与其高度的比值为0. 4 0. 6 ；通过井下气体增压泵4经管路对布设在采煤工作面1后方的沿空保留巷道6靠近采空区5 —侧的圆柱体橡胶气囊2充气，直至接顶，对圆柱体橡胶气囊2充气为空气或氮气；当井下气体增压泵4的压力表显示压力达原岩应力时，停止充气，对圆柱体橡胶气囊2封口，完成一个圆柱体橡胶气囊2的充气；原岩应力=采深X上覆岩层体积力。随着采煤工作面1的不断向前推进，每向前推进一个步距，在之前充气完成的一个圆柱体橡胶气囊2之后继续布设一个圆柱体橡胶气囊2，并逐个充气，直至完成沿空保留巷道6靠近采空区5 —侧的一排气体充填支护。
权利要求
1.一种煤矿沿空留巷巷旁气体充填方法，其特征在于包括如下步骤a.在地面副井附近设置气体增压房，在气体增压房内安置地面气体增压泵和装有 0. 8 IMpa高压气体的高压储气罐；b.在井下采煤工作面(1)前方5 20m的采区运输平巷(3)内布置与地面高压储气罐管路相连的井下气体增压泵(4)；c.当采煤工作面(1)推进距离开切眼5 8m时，在采煤工作面(1)后方的沿空保留巷道(6)靠近采空区(5)—侧布设一个高度与采煤高度相同的圆柱体橡胶气囊(2)，圆柱体橡胶气囊(2)的直径与其高度的比值为0. 4 0. 6 ；d.通过井下气体增压泵(4)经管路对布设在采煤工作面(1)后方的沿空保留巷道(6) 靠近采空区(5) —侧的圆柱体橡胶气囊(2)充气，直至接顶；e.当井下气体增压泵(4)的压力表显示压力达原岩应力时，停止充气，对圆柱体橡胶气囊(2)封口 ；f.随着采煤工作面(1)向前推进一个步距，在采煤工作面(1)后方的沿空保留巷道(6) 靠近采空区(5) —侧内继续布设一个圆柱体橡胶气囊(2)；g.重复步骤d、e、f，不断进行下一排圆柱体橡胶气囊(2)的充气，直至完成沿空保留巷道(6 )靠近采空区(5 ) 一侧的一排气体充填支护。
2.根据权利要求1所述的煤矿沿空留巷巷旁气体充填方法，其特征在于所述的原岩应力=采深X上覆岩层体积力。
3.根据权利要求1所述的煤矿沿空留巷巷旁气体充填方法，其特征在于所述对圆柱体橡胶气囊(2 )充气为空气或氮气。
全文摘要
一种煤矿沿空留巷巷旁气体充填方法，首先在地面设置气体增压房，然后在井下采区运输平巷3内布置气体增压泵；在采煤工作面后方的沿空保留巷道靠近采空区一侧先布设一个高度与采煤高度相同的圆柱体橡胶气囊，通过气体增压泵对沿空保留巷靠近采空区一侧的圆柱体橡胶气囊充气，直至接顶；当气体增压泵的压力表显示压力达原岩应力时，停止充气，对圆柱体橡胶气囊封口，完成一个圆柱体橡胶气囊的充气；随着采煤工作面的不断向前推进，每向前推进一个步距，在之前充气完成的一个圆柱体橡胶气囊之后继续布设一个圆柱体橡胶气囊，并逐个充气，直至完成沿空保留巷道6靠近采空区5一侧的一排气体充填支护。其方法简单、操作方便、工人劳动强度小，支护效果好。
文档编号E21F15/08GK102155262SQ20111005795
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者张超, 彭小亚, 许家林, 路军 申请人:中国矿业大学