专利名称：一种坚硬顶板下薄煤层宽巷掘进矸石袋充填方法
技术领域：
本发明涉及一种煤矿井下充填方法，尤其涉及一种在薄煤层煤矿坚硬顶板下宽巷掘进时使用矸石袋的充填方法。
背景技术：
我国煤炭生产以地下开采为主，巷道掘进与支护一直是煤矿生产的重要环节。在煤矿生产中，巷道掘进成为煤矿高效集约化生产的关键技术。在薄煤层开采中半煤岩巷道掘进占总掘进工程量的20%左右，掘进过程中必然产大量矸石。目前矸石一直采用外运提升至地面的方法来处理，这样在地面将要大量堆积而形成矸石山，随之带来对矿区环境的严重污染。薄煤层条件下宽巷掘进矸石充填方法，在降低掘巷成本的同时还提供了一种矸石袋充填处理掘巷矸石的方法，解决了薄煤层巷道掘进出矸量大，出煤少的问题。通过该方法实现了井下消化处理掘进矸石，实现了矸石不升井、不外排的绿色开采目标。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种坚硬顶板下薄煤层宽巷掘进矸石袋充填方法，包括巷道掘进时沿煤层开掘巷道，巷道的原始断面尺寸为宽3. 4m、高2. 5m，巷道掘进时边掘进边打锚杆支护，所述锚杆支护为在巷道顶、底板及两帮打锚杆并挂菱形金属网支护；巷道按原始断面尺寸掘进到6m长时，开始在巷道外帮沿煤层扩巷形成充填巷道，此后巷道与充填巷道交替掘进，循环推进；巷道中采出的煤炭外运至地面，掘进出的矸石运至充填巷道装袋后形成矸石袋，所述矸石袋垒砌在充填巷道中与煤层顶板接实、与充填巷道壁齐平。本发明的优点在于施工简便易行、工艺简单、可以相互配合平行作业，在巷道掘进过程中互不影响避免窝工；通过扩巷掘进矸石袋充填后，即多采出了煤炭资源又在井下处理了掘进矸石；提前扩巷及矸石袋充填后对巷道顶板起到了卸压作用，进而减少了巷道围岩变形量，对提高巷道的稳定性效果显著。
图I为本发明中巷道(包含充填巷道)断面示意图；图2为图I中巷道(包含充填巷道)充填后的端面示意图。附图标记如下I —巷道；2 —巷道外帮；3 —巷道内帮；4 —充填巷道(煤层扩巷空间);5 —巷道底板；6 —煤层；7 —底板；8 —砰石袋。
具体实施例方式下面将参照附图对本发明所述的坚硬顶板下薄煤层宽巷掘进矸石袋充填方法的优选实施例进行详细描述。在井下薄煤层过程中，巷道掘进时沿煤层开掘巷道，巷道的原始断面尺寸为宽·
3.4m、高2. 5m,为保证巷道的稳定，巷道掘进时边掘进边打锚杆支护，支护可以采用在巷道顶板、底板及内帮和外帮打锚杆，需要时锚杆端部挂菱形金属网加强支护效果。当巷道按原始断面尺寸掘进到6m长时，开始在巷道外帮沿煤层扩巷形成充填巷道，充填通道基本沿上一开采巷道中的空间前进，利用上一开采过程中巷道的空间形成煤层扩巷空间，并形成充填巷道，在开始掘进充填巷道后，巷道与充填巷道交替掘进，循环推进，即巷道先掘进一段，然后充填巷道跟着掘进，保持巷道与充填巷道端头的距离在5 - 7m之间。巷道中采出的煤炭通过井下运输系统外运至地面，掘进出的矸石直接运至相邻的充填巷道，并在充填巷道内装袋形成矸石袋，矸石袋垒砌在充填巷道中，要求垒砌后的矸石袋与煤层顶板接实、与充填巷道壁齐平。本发明解决了传统薄煤层掘巷时矸石升井而造成矿区环境污染的弊端，采用此矸石袋薄煤层扩巷充填技术后，通过充分利用巷道一侧采出的煤体作为充填空间，来实行煤与掘巷矸石的置换。对于围岩比较坚硬的顶板有很好的适应能力，尤其适用于石灰岩、砂岩等顶板。可在有效控制巷道围岩变形的条件下，实现掘巷过程中多出煤和不出矸石的目的，从而降低了巷道掘进成本。该方法借鉴传统回采巷道巷旁充填沿空掘巷方法、巷旁卸压以及绿色开采来处理掘进矸石的工作原理，从源头上减少了矸石产出量，实现了矸石不升井的掘进方法。以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式
，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。
权利要求
1.一种坚硬顶板下薄煤层宽巷掘进矸石袋充填方法，其特征在于巷道掘进时沿煤层开掘巷道，巷道的原始断面尺寸为宽3. 4m、高2. 5m，巷道掘进时边掘进边打锚杆支护，所述锚杆支护为在巷道顶、底板及两帮打锚杆并挂菱形金属网支护；巷道按原始断面尺寸掘进到6m长时，开始在巷道外帮沿煤层扩巷形成充填巷道，此后巷道与充填巷道交替掘进，循环推进；巷道中采出的煤炭外运至地面，掘进出的矸石运至充填巷道装袋后形成矸石袋，所述矸石袋垒砌在充填巷道中与煤层顶板接实、与充填巷道壁齐平。
全文摘要
一种坚硬顶板下薄煤层宽巷掘进矸石袋充填方法，巷道掘进时沿煤层开掘巷道，巷道的原始断面尺寸为宽3.4m、高2.5m，巷道掘进时边掘进边打锚杆支护，所述锚杆支护为在巷道顶、底板及两帮打锚杆并挂菱形金属网支护；巷道按原始断面尺寸掘进到6m长时，开始在巷道外帮沿煤层扩巷形成充填巷道，此后巷道与充填巷道交替掘进，循环推进；巷道中采出的煤炭外运至地面，掘进出的矸石运至充填巷道装袋后形成矸石袋，所述矸石袋垒砌在充填巷道中与煤层顶板接实、与充填巷道壁齐平。
文档编号E21F15/00GK102943674SQ20121045680
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者郭忠平, 张涛, 张晓明, 王* 申请人:山东科技大学