一种间隔跳采的充填采煤方法

一种间隔跳采的充填采煤方法
【专利摘要】本发明提出了一种间隔跳采的充填采煤方法，属于煤矿充填采煤方法【技术领域】。该方法首先在区段平巷末端开掘出第一开切眼，然后在距离第一开切眼一定距离掘进第二开切眼，待第二开切眼掘进完毕后，在第二开切眼用壁式体系采煤法进行开采；在距离第二开切眼一定距离掘进第三开切眼，在掘进第三开切眼的同时对第二开切眼处开采后的采空区进行充填，依次类推，直至开采至停采线。本发明采煤方法使开采能够在两端有支撑的条件下进行，实现轮采轮充，保证了顶底板的完整性，减少了上覆岩层的运动，达到了控制地表沉陷的目的；充填开采结束后，回采剩下的煤柱不需要进行充填，减少了充填材料，节省了充填成本。
【专利说明】一种间隔跳采的充填采煤方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤矿充填采煤方法领域，具体涉及一种间隔跳采的充填采煤方法。
【背景技术】
[0002]煤炭资源日渐枯竭，建筑物下、铁路下、水体下和承压水上(“三下一上”)压煤开采成为煤矿开采面临的重要问题。目前采用的采煤方法有长壁式充填采煤方法、短壁充填采煤方法、巷式充填采煤方法，但是长壁采煤方法不能有效控制在开采中的顶底板的稳定性，短壁采煤方法充填率高，材料消耗大。巷式采煤方法采出率低，工艺复杂，劳动强度较大。

【发明内容】

[0003]为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种间隔跳采的充填采煤方法，该采煤方法减少了上覆岩层的运动，达到了控制地表沉陷的目的。
[0004]本发明技术方案包括:
[0005]一种间隔跳采的充填采煤方法，包括以下步骤:
[0006]a、在待采区段工作面上部和下部分别布置一条区段平巷，作为上部区段平巷和下部区段平巷，在所述上部区段平巷末端和下部区段平巷末端分别开掘第一开切眼，使两条区段平巷连通，形成均压通风，在第一开切眼内设置风门；
[0007]b、在上述上部区段平巷中布置充填主管，所述充填主管通过变径三通连接对采空区进行充填的高压充填胶管；
[0008]C、在距离上述第一开切眼20m处，掘进第二开切眼，待第二开切眼掘进完毕后，关闭第一开切眼中的风门，从第二开切眼处用壁式体系采煤法开始开采；
[0009]d、接步骤C，开采结束后在下部区段平巷处垒砌隔离墙，打开第一开切眼中的风门，在距离第一开切眼60m处掘进第三开切眼，与此同时对步骤c中第二开切眼处开采后的采空区进行充填，待第三开切眼掘进完毕后，在第三开切眼处用壁式体系采煤法开始开米;
[0010]e、接步骤d，开采结束后在下部区段平巷处垒砌隔离墙，打开第一开切眼中的风门，在距离第一开切眼IOOm处掘进第四开切眼，同时对上述第三开切眼处开采后的采空区进行充填；待第四开切眼掘进完毕后，在第四开切眼处用壁式体系采煤法开始开采；
[0011]f、按照步骤C、d、e的方法依次类推，直至开采至停采线；
[0012]g、充填开采结束后，在第一开切眼采用壁式体系采煤法开采第一段剩余煤柱；
[0013]h、开采结束后在第二段剩余煤柱靠近第一开切眼附近再掘进开切眼，采用壁式开采体系开采第二段剩余煤柱；
[0014]j、依次类推，回收所有剩余煤柱。
[0015]作为本发明的一个优选方案，上述充填主管上设置有阀门、压力传感器和流量传感器。
[0016]本发明所带来的有益技术效果:[0017]本发明提出了一种间隔跳采的充填采煤方法，首先在区段平巷末端开掘出第一开切眼，然后在距离第一开切眼一定距离掘进第二开切眼，而现有技术中普遍采用的方法是开掘出第一开切眼后，在距离第一开切眼一定距离进行采煤，与现有技术相比，本发明采煤方法使得开采能够在两端有支撑的条件下进行，实现轮采轮充，保证了顶底板的完整性，减少了上覆岩层的运动，达到了控制地表沉陷的目的；充填开采结束后，回采剩下的煤柱不需要进行充填，减少了充填材料，节省了充填成本。
【专利附图】

【附图说明】
[0018]下面结合附图对本发明做进一步清楚、完整的说明。
[0019]图1为本发明采煤系统结构简图；
[0020]图中，11、区段平巷一，12、区段平巷二，2、充填主管，3、变径三通，4、充填支管，5、隔离墙，61、第一开切眼，62、第二开切眼，63、第三开切眼，71、第二开切眼处煤层，72、第三开切眼处煤层。
【具体实施方式】
[0021]本发明提出了一种间隔跳采的充填采煤方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合【具体实施方式】对本发明做进一步清楚、完整的说明。
[0022]如图1所示，以某煤矿为例，首先布置充填采煤系统，本发明，充填采煤系统包括布置在工作面区段平巷内的充填主管2、高压胶管和多根充填支管4，充填主管2上布置有变径三通3，变径三通3根据充填面的布置设置在区段平巷一 11的中部，高压胶管通过变径三通3连接到充填主管2上，多根充填支管4并联连接在高压胶管上，固定在工作面区段平巷一 11内，隔离墙5采用防水布和草苫子，外部加木板和液压支柱加固。
[0023]为检测充填量和充填压力，可以在每根充填主管上均安设流量、压力传感器，通过控制系统，如计算机、PLC等设备实时监控充填状况，同时还可以在每根工作面充填主管上设置阀门，当需要停止某处的充填时，关闭相关位置的充填管上的阀门即可，当需要停止整个充填时，则关闭充填主管上的阀门。
[0024]采用上述充填系统实施的采煤方法，包括以下步骤:
[0025]步骤1:在设计好的区段中布置两条区段平巷，区段平巷一 11和区段平巷二 12，在区段平巷一 11与区段平巷二 12的末端开掘第一开切眼61，使两条区段平巷一 11与区段平巷二 12联通，连通后的形成均压通风，在第一开切眼61内设置风门；
[0026]步骤2:在工作面区段平巷一 11中布置充填主管2，并将充填主管2通过变径三通连接至高压充填胶管；
[0027]步骤3:上述区段从第一开切眼61至停采线按照每20m距离分为，第一，二，二...块段；
[0028]步骤4:在距离采煤工作面第一开切眼6120m，即第二块段处，掘进第二开切眼62，待第二开切眼62掘进完毕后，关闭第一开切眼61中的风门，从第二开切眼62开始用壁式体系采煤法进行开采第二块段；
[0029]步骤5:第二块段开采结束后迅速在下部区段平巷垒砌隔离墙，打开第一开切眼中的风门，在距离第一开切眼6160m，即第四块段处，掘进第三开切眼63，同时对步骤4中第二开切眼62处开采后的采空区71进行充填，待第三开切眼63掘进完毕后，在第三开切眼63开始用壁式体系采煤法开始开采第四块段；
[0030]步骤6:第四块段开采结束后迅速在下部区段平巷垒砌隔离墙，打开第一开切眼中的风门，在距离第一开切眼61100m，即第六块段处掘进第四开切眼，同时对步骤5第三开切眼处72开采后的采空区进行充填第六块段；
[0031]步骤7:按照步骤4、5、6的采煤方法依此类推，直至开采完所有偶数块段。
[0032]步骤8:充填开采结束后，在第一开切眼61处采用壁式开采体系开采第一段剩余煤柱，即图1中第一开切眼61附近的黑色填充部分；
[0033]步骤9:开采结束后在第二段剩余煤柱靠近第一开切眼61附近再掘进开切眼，采用壁式开采体系开采第二段剩余煤柱；
[0034]步骤10:依次类推，回收所有奇数块段剩余煤柱。
[0035]需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所做出的任何等同替代方式，或明显变型方式，均应在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种间隔跳采的充填采煤方法，其特征在于:包括以下步骤: a、在待采区段工作面上部和下部分别布置一条区段平巷，作为上部区段平巷和下部区段平巷，在所述上部区段平巷末端和下部区段平巷末端分别开掘第一开切眼，使两条区段平巷连通，形成均压通风，在第一开切眼内设置风门； b、在上述上部区段平巷中布置充填主管，所述充填主管通过变径三通连接对采空区进行充填的闻压充填胶管； C、在距离上述第一开切眼20m处，掘进第二开切眼，待第二开切眼掘进完毕后，关闭第一开切眼中的风门，从第二开切眼处用壁式体系采煤法开始开采； d、接步骤c，开采结束后在下部区段平巷处垒砌隔离墙，打开第一开切眼中的风门，在距离第一开切眼60m处掘进第三开切眼，与此同时对步骤c中第二开切眼处开采后的采空区进行充填，待第三开切眼掘进完毕后，在第三开切眼处用壁式体系采煤法开始开采； e、接步骤d，开采结束后在下部区段平巷处垒砌隔离墙，打开第一开切眼中的风门，在距离第一开切眼IOOm处掘进第四开切眼，同时对上述第三开切眼处开采后的采空区进行充填；待第四开切眼掘进完毕后，在第四开切眼处用壁式体系采煤法开始开采； f、按照步骤c、d、e的方法依次类推，直至开采至停采线； g、充填开采结束后，在第一开切眼采用壁式体系采煤法开采第一段剩余煤柱； h、开采结束后在第二段剩余煤柱靠近第一开切眼附近再掘进开切眼，采用壁式开采体系开采第二段剩余煤柱； j、依次类推，回收所有剩余煤柱。
2.根据权利要求1所述的一种间隔跳采的充填采煤方法，其特征在于:所述充填主管上设置有阀门、压力传感器和流量传感器。
【文档编号】E21C41/16GK103883350SQ201410135850
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】张新国, 张涛, 张保良, 冯玉振, 郭惟嘉 申请人:山东科技大学