專利名稱：一種固體充填綜采回收房式煤柱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦一種回收房式煤柱的方法，尤其是采用固體充填綜采技術(shù)安全高
效高回收率的回收房式煤柱的方法。
背景技術(shù)：
在我國西部礦區(qū)，井下煤炭開采采用房式技術(shù)，該技術(shù)煤炭采出率低，僅有30%左 右，致使大量的煤炭以殘留煤柱的形式被遺留于井下。據(jù)統(tǒng)計，我國約有66 70億t的煤 炭資源被遺留于井下，形成呆滯煤量。呆滯煤量在井下長期氧化過程中易自燃，造成環(huán)境污 染，同時造成我國煤炭資源的嚴重浪費。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，對煤炭資源的需求量日益增 加，如何回收房式煤柱成為我國急需解決的問題。這種狀況如得不到有效解決，不但會造成 資源浪費，而且將縮短礦井服務(wù)年限，給國家?guī)砭蜆I(yè)等一系列社會問題。
目前國外關(guān)于回收房式煤柱的方式主要有劈柱式、倉翼式、外進式和開端式。國 內(nèi)的關(guān)于回收房式煤柱的實踐有泰豐煤礦為回收房式留設(shè)煤柱，利用泰安煤機廠與北京 煤科院設(shè)計的ZZ10000/32/62型支撐掩護式非機采自移液壓支架，煤柱回收采用鉆機打 眼、深孔爆破的方法落煤(炮采)。以上方法機械化程度相對較低、生產(chǎn)效率低、規(guī)模小，并 且在開采過程中需處理堅硬頂板難冒、遺煤自燃、礦井水災(zāi)害等一系列安全問題。因此研究 一種安全高效高回收率的房式煤柱回收技術(shù)已成為煤礦亟待解決的重大技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種安全高效高回收率固體充填綜采回收房式煤 柱的方法。
技術(shù)方案本發(fā)明的固體充填綜采回收房式煤柱方法 a、用錨網(wǎng)索支護對預(yù)回收房式煤柱區(qū)域內(nèi)的煤柱和煤房的頂板加強支護； b、在房式煤柱回收區(qū)域內(nèi)吊掛擋風(fēng)簾，形成連接運輸大巷的固體運輸平巷和煤炭
運輸平巷；同時從地面垂直向下開鑿?fù)读暇c固體物運輸大巷貫通； c、在運輸大巷、固體運輸平巷和煤炭運輸平巷內(nèi)布置運料及運煤膠帶輸送機；并 在充填綜采工作面的端頭布置自移式固體轉(zhuǎn)載機；在充填綜采工作面布置自夯式充填液壓 支架、固體充填開采輸送機、采煤機和運煤刮板輸送機； d、按常規(guī)實施煤柱回收，每割完一刀煤距，依次啟動固體充填開采輸送機、自移式
固體轉(zhuǎn)載機、運料膠帶輸送機，將固體物從地面經(jīng)投料井或平硐運輸至采空區(qū)進行充填；
e、啟動自夯式充填液壓支架上的夯實機構(gòu)對固體物進行接頂壓實，直至充滿；
f、重復(fù)步驟d、 e，進行下一刀煤距的割煤及采空區(qū)的充填，周而復(fù)始，完成房式煤 柱回收區(qū)域內(nèi)所有煤柱的回收。 有益效果采用固體充填綜采的方式對房式煤柱進行回收，不僅延長了礦井的服 務(wù)年限，而且可以為國民經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定增長提供重要的能源支持，同時還可以實現(xiàn)企業(yè) 自身利益的最大化。由于對采空區(qū)進行密實充填，采空區(qū)頂板在工作面推進過程中不破斷，大大減弱了工作面前方及兩側(cè)超前應(yīng)力大小及影響范圍，確保了工作面前方及兩側(cè)煤柱的 穩(wěn)定性。與現(xiàn)有的房式采煤法相比，大幅度提高了煤炭資源的回收率，使煤炭回收率達到 85%以上；該方法在回收房式煤柱過程中，不僅有效解決了超前應(yīng)力疊加導(dǎo)致的煤房頂板 冒落、煤柱失穩(wěn)導(dǎo)致的地面瞬時沉陷等問題，而且消除了以往開采方法中存在的堅硬頂板 難冒導(dǎo)致的采空區(qū)大面積垮落、遺煤自燃、礦井水災(zāi)害等安全隱患。為我國煤礦房式煤柱的 回收提供了一條新的技術(shù)途徑，其方法簡單，生產(chǎn)效率高，成本低，具有廣泛的實用性。該方 法簡單，生產(chǎn)效率高，成本低，具有廣泛的實用性。


附圖是本發(fā)明固體充填綜采回收房式煤柱方法布置示意圖。 圖中l(wèi)-煤柱，2-煤房，3-固體物運輸平巷，4-煤炭運輸平巷，5-擋風(fēng)簾，6-固體 物運輸大巷，7-充填綜采工作面，8_自移式固體轉(zhuǎn)載機，9-自夯式充填液壓支架，10-固體 充填開采輸送機，11-采煤機，12-運煤刮板輸送機，13-采空區(qū)，14-單體液壓支柱，15-木點 柱，16-煤炭運輸大巷，17-固體充填開采輸送機機頭，18-固體充填開采輸送機機尾，19-固 體物，20-投料井，21-推土機，22-平硐。
具體實施例方式
以內(nèi)蒙古伊泰煤炭股份有限公司某礦二號井進行固體充填綜采回收房式煤柱為 例，該礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田勃牛川普查區(qū)內(nèi)，設(shè)計回收開采區(qū)域煤層，屬于單一傾 斜煤層，傾角為1 3° ，平均埋深為170m，平均厚度6. 34m，開采煤房尺寸為8X8X4. 5m， 留設(shè)煤柱尺寸為8X8X4. 5m。按常規(guī)設(shè)計充填開采工作面長度為150m，推進長度為670m， 采高6.0m。其固體充填綜采回收房式煤柱的方法如下 (1)首先采用錨網(wǎng)索支護方式對房式煤柱回收區(qū)域內(nèi)的煤柱1和煤房2的頂板進 行加強支護； (2)在房式煤柱回收區(qū)域內(nèi)布置固體物運輸平巷3和煤炭運輸平巷4，在固體物運 輸平巷3和煤炭運輸平巷4的房式開采煤柱1之間吊掛擋風(fēng)簾5，形成充填開采系統(tǒng)，同時 從地面垂直向下開鑿?fù)读暇?0與固體物運輸大巷6貫通；若礦井有平硐22，可直接利用平 硐22 ; (3)在固體物運輸大巷6 、固體物運輸平巷3和煤炭運輸平巷4內(nèi)布置運料及運煤 膠帶輸送機，在充填綜采工作面7的端頭布置自移式固體轉(zhuǎn)載機8 ;在充填綜采工作面7布 置自夯式充填液壓支架9、固體充填開采輸送機10、采煤機11和運煤刮板輸送機12 ;其中 輸送機型號為DSJ100/63/90X2 ;采煤機的型號為(MG500/1130-WD); (4)在固體物運輸平巷3、煤炭運輸平巷4內(nèi)，采用單體液壓支柱14或木點柱15 對充填綜采工作面7前方40m范圍內(nèi)進行超前支護；兩巷采用雙排單體液壓支柱14支護， 柱距為1000mm ;兩巷側(cè)采空區(qū)域采用木點柱15支護，支護采用三排方式；
(5)在上述工作完成后，按照正規(guī)循環(huán)采煤機ll割完一刀煤距(約0.6米)、移架、 推溜，然后停止割煤，采出的煤炭通過安設(shè)在自夯式充填液壓支架9前部的運煤刮板輸送 機12運輸?shù)矫禾窟\輸平巷4，再通過煤炭運輸大巷16運出；移直固體充填開采輸送機10， 檢查充填系統(tǒng)完好后準(zhǔn)備開始充填；
(6)依次啟動固體充填開采輸送機10、自移式固體轉(zhuǎn)載機8、固體物運輸平巷3內(nèi) 的運料膠帶輸送機和固體物運輸大巷6內(nèi)的運料膠帶輸送機等設(shè)備，先用推土機21將地面 的固體物19推入投料井20，投放至井下，或利用平硐22將物料經(jīng)固體物運輸大巷6和固體 物運輸平巷3運輸至采空區(qū)13充填；將固體物19從地面運輸至充填綜采工作面7采空區(qū) 13充填； (7)充填從固體充填開采輸送機10的機尾18向機頭17方向依次進行，在充填過 程中用自夯式充填液壓支架9上的夯實機構(gòu)將固體物19接頂壓實，充填完畢后進入下一個 循環(huán)； (8)重復(fù)步驟(6、7)，進行下一刀煤距的割煤及采空區(qū)的充填，周而復(fù)始，完成房 式煤柱回收區(qū)域內(nèi)所有煤柱的回收。
權(quán)利要求
一種固體充填綜采回收房式煤柱方法，其特征在于a、用錨網(wǎng)索支護對預(yù)回收房式煤柱區(qū)域內(nèi)的煤柱(1)和煤房(2)的頂板加強支護；b、在房式煤柱回收區(qū)域內(nèi)吊掛擋風(fēng)簾(5)，形成連接固體物運輸大巷(6)的固體物運輸平巷(3)和煤炭運輸平巷(4)，同時從地面垂直向下開鑿?fù)读暇?20)與固體物運輸大巷(6)貫通；c、在固體物運輸大巷(6)、固體物運輸平巷(3)和煤炭運輸平巷(4)內(nèi)布置運料及運煤膠帶輸送機；并在充填綜采工作面(7)的端頭布置自移式固體轉(zhuǎn)載機(8)；在充填綜采工作面(7)布置自夯式充填液壓支架(9)、固體充填開采輸送機(10)、采煤機(11)和運煤刮板輸送機(12)；d、按常規(guī)實施煤柱(1)的回收，每割完一刀煤距，依次啟動固體充填開采輸送機(10)、自移式固體轉(zhuǎn)載機(8)、運料膠帶輸送機和推土機(21)，將固體物(19)從地面經(jīng)投料井(20)或平硐運輸至采空區(qū)(13)進行充填；e、啟動自夯式充填液壓支架(9)上的夯實機構(gòu)對固體物(19)進行接頂壓實，直至充滿；f、重復(fù)步驟d、e，進行下一刀煤距的割煤及采空區(qū)的充填，周而復(fù)始，完成房式煤柱回收區(qū)域內(nèi)所有煤柱的回收。
全文摘要
一種固體充填綜采回收房式煤柱方法，對預(yù)回收房式煤柱區(qū)域內(nèi)的煤柱和煤房頂板進行加強支護，吊掛擋風(fēng)簾，形成連接運輸大巷的固體物運輸平巷和煤炭運輸平巷；按常規(guī)回收煤柱，每割完一刀煤距，啟動配套設(shè)備，將固體物從地面運輸至采空區(qū)進行充填，夯實；再進行下一刀煤距的割煤及采空區(qū)的充填，周而復(fù)始，直至完成所有房式煤柱的回收。該方法不僅有效解決了傳統(tǒng)煤柱回收引起工作面前方及兩側(cè)應(yīng)力疊加而導(dǎo)致的煤柱失穩(wěn)破壞安全事故問題，而且消除了房式煤柱自燃、采空區(qū)堅硬頂板大面積垮落形成颶風(fēng)及地表大面積下沉等安全隱患。其方法簡單，生產(chǎn)效率高，成本低，煤柱的回收率達85％以上。
文檔編號E21C41/16GK101725352SQ200910258318
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者吳強, 巨峰, 張吉雄, 繆協(xié)興, 黃艷利 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)