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)