一种急倾斜煤层柔掩支护下行矸石充填的采煤法
【专利摘要】本发明提供了一种急倾斜煤层柔掩支护下行矸石充填的采煤法，对应分带的工作面按俯斜开采方式布置，采用风镐落煤，开采煤体在工作面下方，采用对应柔性掩护支架对工作面进行支护，隔出工作空间，随着对煤体逐步开采，通过对应底板道在柔性掩护支架上方填充矸石，对应柔性掩护支架靠自身重量及上覆的矸石重量下沉，形成边开采边填充的方式，对应分带的工作面内布有地沟，工人在地沟内进行生产，产出的煤经过耙斗扒至对应分带的溜煤斜巷，然后溜到下部的煤仓，装入矿车后，经过运输巷道运出采区。在采煤的过程中柔性掩护支架不用多次拆除、接长，简化了充填工序，降低了填充成本，降低了工人劳动强度。
【专利说明】一种急倾斜煤层柔掩支护下行矸石充填的采煤法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种急倾斜煤层柔掩支护下行矸石充填的采煤法。
【背景技术】
[0002]随着矿井开采向更深、更复杂的煤层发展，生产工作面及巷道围岩压力变得更为复杂，变形更为严重，支护更加困难，严重影响了煤矿的生产安全。尤其是在回采“三下”煤层时，增加对顶板的控制就尤为重要。随着采矿技术的不断发展，充填开采已经被越来越多的煤矿企业所认识和利用，取得了不错的效益。但是在有些矿井中，被压在煤层属于急倾斜煤层，现有对急倾斜煤层的开采现主要有:倒台阶采煤法、俯伪斜走向长壁分段水平密集支柱采煤法、普通机械化走向长壁采煤法和综合机械化走向长壁采煤法、伪倾斜掩护支架采煤法、仓储采煤法和斜坡采煤法等等，但是对于地面有需要保护的建筑河流或者铁轨来说，上述方法对采空区的处理方式均不能满足开采要求。传统对待采空区的处理办法主要是自然垮落法，对环境造成较大损害。
[0003]对急倾斜煤层开采之后的采空区充填问题，主要有以下两种充填方法:一种是:回采工作面按走向长壁采煤法布置，采用急倾斜综采设备；在综采支架后立柱采空区侧的底座上布置气垫和工作面充填管路；工作面每推进1.4?1.Sm，移架后，连接工作面充填管路与上顺槽充填干线管路；向气垫内充入气体，并辅助隔离；按照由低向高的顺序依次向充填分支管输送骨体，保证充填密实，最后向上顺槽补充充填管输送骨体；待骨体凝结，释放气垫部分气体，工作面继续向前推进；重复上述步骤，直至完成整个工作面回采与采空区充填工作。另一种是:首先在急倾斜走向长壁采煤工作面的上顺槽中布设注浆泵和运送矸石的带式输送机；工作面每向前推进1.2?1.Sm，在末排支柱处的顶板布设注浆管，待推进3?5m后，停止推进；然后沿除上顺槽外的整个工作面的末排支柱布设气垫，并充入气体使其膨胀；将由气垫封闭的采空区顶板上的注浆管与注浆泵连通；将矸石运至工作面上端头，使其自溜到采空区内；待矸石充满由气垫封闭的采空区时，停止运送，然后向采空区注浆，使矸石充分胶结在一起；停止注浆，拆除气垫，工作面向前推进；重复上述步骤，直至完成整个采空区的充填工作。上述两种方法存在明显的不足:一是工序繁复，在充填过程中需要的工序较多，不便于操作，甚至容易造成开采区垮塌；二是充填系统庞大，先期投入太高。
【发明内容】
[0004]鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种急倾斜煤层柔掩支护下行矸石充填的采煤法，增强顶板的稳定性，改善工作面支护条件，以简化充填工序，降低填充成本。
[0005]为解决上述技术问题，本发明方案包括:
[0006]一种急倾斜煤层柔掩支护下行矸石充填的采煤法，其包括以下步骤:
[0007]A、沿着煤层的倾斜方向,将煤层分成若干个分带,分带宽度一般为40_80m ;
[0008]B、在每个分带的煤层底板开掘底板道，用于矿车运输破碎后的充填矸石，底板道与上平巷之间每隔40-80m (—个分带宽度)开有联络巷；每个分带的下部同样掘有底板道作为分带的运输平巷，当对应分带开采完成后，对应运输平巷兼作下一个分带的运输破碎矸石通道；
[0009]C、对应分带的工作面按俯斜开采方式布置，采用风镐落煤，开采煤体在工作面下方，采用对应柔性掩护支架对工作面进行支护，隔出工作空间，随着对煤体逐步开采，通过对应底板道在柔性掩护支架上方填充矸石，对应柔性掩护支架靠自身重量及上覆的矸石重量下沉，形成边开采边填充的方式，对应分带的工作面内布有地沟，工人在地沟内进行生产，产出的煤用耙斗运至对应分带内的溜煤斜巷，然后溜到下部的煤仓，装入矿车后从运输巷道运出采区。
[0010]所述的采煤法，其中，上述步骤C之后还包括:
[0011]D、充填矸石被矿车运至底板道内侧倒在采空区上部拓宽的平巷中，安装耙斗装载机，当工作面向下进行生产时，柔性掩护支架上方采空区的充填矸石下降，利用耙斗及时充填出现的凹坑。
[0012]所述的采煤法，其中，所述步骤D具体的还包括:采空区利用耙斗装载机耙运破碎矸石进行充填。
[0013]本发明提供的一种急倾斜煤层柔掩支护下行矸石充填的采煤法，柔性掩护支架靠自身重量及上覆的矸石重量下沉，边开采边填充，在采煤的过程中柔性掩护支架不用多次拆除、接长，简化了充填工序，降低了填充成本，降低了工人劳动强度，而且支架水平下放，稳定性好，增强了顶板的稳定性，改善了工作面支护条件，调架工作量大大减少，而且矿车充填机动灵活，工人操作方便，机车一次可以牵引15-20辆矸石车，充填能力较大。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明中充填巷道布置的平面结构示意图；
[0015]图2是本发明中巷道布置的剖面结构示意图；
[0016]图3是本发明中巷道布置的的立面结构示意图；
[0017]其中，1、矿车，2、底板道，3、工作空间，4、煤体，5、采空区，6-溜煤斜巷，7、上平巷，8、运输平巷，9、联络巷，10、柔性掩护支架，11、煤仓，12、地沟，13、锚杆；14_行人运料斜巷；15-下平巷。
【具体实施方式】
[0018]本发明提供了一种急倾斜煤层柔掩支护下行矸石充填的采煤法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]本发明提供了一种急倾斜煤层柔掩支护下行矸石充填的采煤法，如图1、图2与图3所示的，其包括以下步骤:
[0020]步骤一:沿着煤层的倾斜方向，将煤层分成若干个分带，分带宽度一般为40_80m ；
[0021]步骤二:在每个分带的煤层底板开掘底板道2，用于矿车I运输破碎后的充填矸石，底板道2与上平巷7之间每隔40-80m (—个分带宽度)开有联络巷9 ;每个分带由溜煤斜巷6、行人运料斜巷14、上平巷7和下平巷15围成,每个分带的下部同样掘有底板道2作为分带的运输平巷8，当对应分带开采完成后，对应运输平巷8兼作下一个分带的运输破碎矸石通道；
[0022]步骤三:对应分带的工作面按俯斜开采方式布置，采用风镐落煤，开采煤体4在工作面下方，采用对应柔性掩护支架10对工作面进行支护，隔出工作空间3，随着对煤体4逐步开采，通过对应底板道2在柔性掩护支架10上方填充矸石，对应柔性掩护支架10靠自身重量及上覆的矸石重量下沉，形成边开采边填充的方式，对应分带的工作面内布有地沟12，工人在地沟12内进行生产，产出的煤利用耙斗扒至对应分带内的溜煤斜巷，溜到下部煤仓11中，然后装入矿车经过运输巷道，运出采区。图3中的一为气流方向，?一为运煤方向，〇一为砰石填充方向。
[0023]更进一步的，上述采煤法还包括步骤四:充填矸石被矿车I运至底板道2内侧倒在采空区5上部拓宽的平巷中，安装耙斗装载机，当工作面向下进行生产时，柔性掩护支架10上方采空区5的充填矸石下降，利用耙斗及时充填出现的凹坑。采空区5利用耙斗装载机耙运破碎矸石进行充填。并且每个巷道的顶板都通过锚杆13固定在对应岩层上。
[0024]当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范 之内，理应受到本发明的保护。
【权利要求】
1.一种急倾斜煤层柔掩支护下行矸石充填的采煤法，其包括以下步骤: A、沿着煤层的倾斜方向，将煤层分成若干个分带，分带宽度一般为40-80m； B、在每个分带的煤层底板开掘底板道，用于矿车运输破碎后的充填矸石，底板道与上平巷之间每隔40-80m开有联络巷；每个分带的下部同样掘有底板道作为分带的运输平巷，当对应分带开采完成后，对应运输平巷兼作下一个分带的运输破碎矸石通道； C、对应分带的工作面按俯斜开采方式布置，采用风镐落煤，开采煤体在工作面下方，采用对应柔性掩护支架对工作面进行支护，隔出工作空间，随着对煤体逐步开采，通过对应底板道在柔性掩护支架上方填充矸石，对应柔性掩护支架靠自身重量及上覆的矸石重量下沉，形成边开采边填充的方式，对应分带的工作面内布有地沟，工人在地沟内进行生产，产出的煤用耙斗运至对应分带内的溜煤斜巷，然后溜到下部的煤仓，装入矿车后从运输巷道运出采区。
2.根据权利要求1所述的采煤法，其特征在于，上述步骤C之后还包括: D、充填矸石被矿车运至底板道内侧倒在采空区上部拓宽的平巷中，安装耙斗装载机，当工作面向下进行生产时，柔性掩护支架上方采空区的充填矸石下降，利用耙斗及时充填出现的凹坑。
3.根据权利要求1所述的采煤法，其特征在于，所述步骤D具体的还包括:采空区利用耙斗装载机耙运破碎矸石进行充填。
【文档编号】E21C41/18GK103742148SQ201410017098
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2014年1月14日
【发明者】臧传伟, 翟永胜, 谭云亮, 庄学安, 张礼 申请人:山东科技大学