專利名稱：一種堅(jiān)硬頂板下薄煤層寬巷掘進(jìn)矸石袋充填方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦井下充填方法，尤其涉及一種在薄煤層煤礦堅(jiān)硬頂板下寬巷掘進(jìn)時(shí)使用矸石袋的充填方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)煤炭生產(chǎn)以地下開(kāi)采為主，巷道掘進(jìn)與支護(hù)一直是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。在煤礦生產(chǎn)中，巷道掘進(jìn)成為煤礦高效集約化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。在薄煤層開(kāi)采中半煤巖巷道掘進(jìn)占總掘進(jìn)工程量的20%左右，掘進(jìn)過(guò)程中必然產(chǎn)大量矸石。目前矸石一直采用外運(yùn)提升至地面的方法來(lái)處理，這樣在地面將要大量堆積而形成矸石山，隨之帶來(lái)對(duì)礦區(qū)環(huán)境的嚴(yán)重污染。薄煤層條件下寬巷掘進(jìn)矸石充填方法，在降低掘巷成本的同時(shí)還提供了一種矸石袋充填處理掘巷矸石的方法，解決了薄煤層巷道掘進(jìn)出矸量大，出煤少的問(wèn)題。通過(guò)該方法實(shí)現(xiàn)了井下消化處理掘進(jìn)矸石，實(shí)現(xiàn)了矸石不升井、不外排的綠色開(kāi)采目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種堅(jiān)硬頂板下薄煤層寬巷掘進(jìn)矸石袋充填方法，包括巷道掘進(jìn)時(shí)沿煤層開(kāi)掘巷道，巷道的原始斷面尺寸為寬3. 4m、高2. 5m，巷道掘進(jìn)時(shí)邊掘進(jìn)邊打錨桿支護(hù)，所述錨桿支護(hù)為在巷道頂、底板及兩幫打錨桿并掛菱形金屬網(wǎng)支護(hù)；巷道按原始斷面尺寸掘進(jìn)到6m長(zhǎng)時(shí)，開(kāi)始在巷道外幫沿煤層擴(kuò)巷形成充填巷道，此后巷道與充填巷道交替掘進(jìn)，循環(huán)推進(jìn)；巷道中采出的煤炭外運(yùn)至地面，掘進(jìn)出的矸石運(yùn)至充填巷道裝袋后形成矸石袋，所述矸石袋壘砌在充填巷道中與煤層頂板接實(shí)、與充填巷道壁齊平。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于施工簡(jiǎn)便易行、工藝簡(jiǎn)單、可以相互配合平行作業(yè)，在巷道掘進(jìn)過(guò)程中互不影響避免窩工；通過(guò)擴(kuò)巷掘進(jìn)矸石袋充填后，即多采出了煤炭資源又在井下處理了掘進(jìn)矸石；提前擴(kuò)巷及矸石袋充填后對(duì)巷道頂板起到了卸壓作用，進(jìn)而減少了巷道圍巖變形量，對(duì)提高巷道的穩(wěn)定性效果顯著。


圖I為本發(fā)明中巷道(包含充填巷道)斷面示意圖；圖2為圖I中巷道(包含充填巷道)充填后的端面示意圖。附圖標(biāo)記如下I —巷道；2 —巷道外幫；3 —巷道內(nèi)幫；4 —充填巷道(煤層擴(kuò)巷空間);5 —巷道底板；6 —煤層；7 —底板；8 —砰石袋。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明所述的堅(jiān)硬頂板下薄煤層寬巷掘進(jìn)矸石袋充填方法的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。在井下薄煤層過(guò)程中，巷道掘進(jìn)時(shí)沿煤層開(kāi)掘巷道，巷道的原始斷面尺寸為寬·
3.4m、高2. 5m,為保證巷道的穩(wěn)定，巷道掘進(jìn)時(shí)邊掘進(jìn)邊打錨桿支護(hù)，支護(hù)可以采用在巷道頂板、底板及內(nèi)幫和外幫打錨桿，需要時(shí)錨桿端部掛菱形金屬網(wǎng)加強(qiáng)支護(hù)效果。當(dāng)巷道按原始斷面尺寸掘進(jìn)到6m長(zhǎng)時(shí)，開(kāi)始在巷道外幫沿煤層擴(kuò)巷形成充填巷道，充填通道基本沿上一開(kāi)采巷道中的空間前進(jìn)，利用上一開(kāi)采過(guò)程中巷道的空間形成煤層擴(kuò)巷空間，并形成充填巷道，在開(kāi)始掘進(jìn)充填巷道后，巷道與充填巷道交替掘進(jìn)，循環(huán)推進(jìn)，即巷道先掘進(jìn)一段，然后充填巷道跟著掘進(jìn)，保持巷道與充填巷道端頭的距離在5 - 7m之間。巷道中采出的煤炭通過(guò)井下運(yùn)輸系統(tǒng)外運(yùn)至地面，掘進(jìn)出的矸石直接運(yùn)至相鄰的充填巷道，并在充填巷道內(nèi)裝袋形成矸石袋，矸石袋壘砌在充填巷道中，要求壘砌后的矸石袋與煤層頂板接實(shí)、與充填巷道壁齊平。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)薄煤層掘巷時(shí)矸石升井而造成礦區(qū)環(huán)境污染的弊端，采用此矸石袋薄煤層擴(kuò)巷充填技術(shù)后，通過(guò)充分利用巷道一側(cè)采出的煤體作為充填空間，來(lái)實(shí)行煤與掘巷矸石的置換。對(duì)于圍巖比較堅(jiān)硬的頂板有很好的適應(yīng)能力，尤其適用于石灰?guī)r、砂巖等頂板?？稍谟行Э刂葡锏绹鷰r變形的條件下，實(shí)現(xiàn)掘巷過(guò)程中多出煤和不出矸石的目的，從而降低了巷道掘進(jìn)成本。該方法借鑒傳統(tǒng)回采巷道巷旁充填沿空掘巷方法、巷旁卸壓以及綠色開(kāi)采來(lái)處理掘進(jìn)矸石的工作原理，從源頭上減少了矸石產(chǎn)出量，實(shí)現(xiàn)了矸石不升井的掘進(jìn)方法。以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明專利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明專利揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種堅(jiān)硬頂板下薄煤層寬巷掘進(jìn)矸石袋充填方法，其特征在于巷道掘進(jìn)時(shí)沿煤層開(kāi)掘巷道，巷道的原始斷面尺寸為寬3. 4m、高2. 5m，巷道掘進(jìn)時(shí)邊掘進(jìn)邊打錨桿支護(hù)，所述錨桿支護(hù)為在巷道頂、底板及兩幫打錨桿并掛菱形金屬網(wǎng)支護(hù)；巷道按原始斷面尺寸掘進(jìn)到6m長(zhǎng)時(shí)，開(kāi)始在巷道外幫沿煤層擴(kuò)巷形成充填巷道，此后巷道與充填巷道交替掘進(jìn)，循環(huán)推進(jìn)；巷道中采出的煤炭外運(yùn)至地面，掘進(jìn)出的矸石運(yùn)至充填巷道裝袋后形成矸石袋，所述矸石袋壘砌在充填巷道中與煤層頂板接實(shí)、與充填巷道壁齊平。
全文摘要
一種堅(jiān)硬頂板下薄煤層寬巷掘進(jìn)矸石袋充填方法，巷道掘進(jìn)時(shí)沿煤層開(kāi)掘巷道，巷道的原始斷面尺寸為寬3.4m、高2.5m，巷道掘進(jìn)時(shí)邊掘進(jìn)邊打錨桿支護(hù)，所述錨桿支護(hù)為在巷道頂、底板及兩幫打錨桿并掛菱形金屬網(wǎng)支護(hù)；巷道按原始斷面尺寸掘進(jìn)到6m長(zhǎng)時(shí)，開(kāi)始在巷道外幫沿煤層擴(kuò)巷形成充填巷道，此后巷道與充填巷道交替掘進(jìn)，循環(huán)推進(jìn)；巷道中采出的煤炭外運(yùn)至地面，掘進(jìn)出的矸石運(yùn)至充填巷道裝袋后形成矸石袋，所述矸石袋壘砌在充填巷道中與煤層頂板接實(shí)、與充填巷道壁齊平。
文檔編號(hào)E21F15/00GK102943674SQ20121045680
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者郭忠平, 張濤, 張曉明, 王* 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)