专利名称：一种条带采空区充填复采方法
技术领域：
本发明涉及一种煤矿条带采空区复采方法，适用于条带开采形成的条带采空区内煤柱的复采，属于煤炭开采方法领域。
背景技术：
在建筑物下的薄及中厚煤层中采用条带开采是保证地面建筑物安全、解放建筑物下压煤资源的行之有效的开采方式。几十年来，我国煤矿采用条带开采方式在建筑物下压煤资源开采过程中，形成了大面积的条带采空区，同时，也将大量条带煤柱作为上覆岩层的支撑体遗留井下，造成了煤炭资源的浪费。同时，随着时间延长，这些煤柱发生失稳的可能性越来越大。一旦煤柱发生失稳，将造成矿区地震、地表塌陷、房屋破坏等地质灾害。因此，很有必要开发研制一种煤矿条带采空区复采方法，采用膏体充填方式，用充填材料充满条带采空区，再把过去遗留的煤柱资源复采出来，提高煤炭资源回收率，同时可以杜绝由煤柱失稳造成的矿区地质灾害隐患。
发明内容
本发明的任务在于提供一种煤矿条带采空区充填复采方法。其技术解决方案是:一种条带采空区充填复采方法，包括如下步骤:a打开条带采空区主要巷道的密闭墙，进行通风，排放可能残留的有害气体；然后进入步骤b,
b对条带采空区内的巷道进行清理，加固局部出现破碎的顶板，排除积水；然后进入步骤c,c采用膏体充填材料，对条带采空区内的空条带进行充填，形成充填条带一；然后进入步骤d,d待充填条带一凝固后，对条带采空区内的遗留条带煤柱进行回采；然后进入步骤e，e对由回采形成的新空条带采用矸石进行非胶结充填，形成充填条带二 ；充填条带二用于改善位于其两侧的充填条带一的受力状态，提高两侧充填条带一的稳定性，同时对上覆岩层可能发生的局部下沉起到限制作用。上述步骤c包括确定膏体充填材料的单向强度的步骤:假设一个条带采空区内有NI个空条带，N2个遗留条带煤柱，在NI个空条带内采
用膏体充填材料进行充填，所形成的NI个充填条带一的支撑能力之和应该不小于上覆岩
层的重量；单向抗压强度的计算公式为:vH(Te =-!-
g 100 X WW!式中，Og为充填膏体材料的单向抗压强度，Y为上覆岩层的平均容重，H为煤层埋藏深度，W为一个空条带的宽度。本发明具有以下有益技术效果:本发明采用膏体充填方式，用充填材料充满条带采空区，再把过去遗留下的条带煤柱资源复采出来，并对回采所形成的新空条带采用矸石进行非胶结充填，在进一步提高煤炭资源回收率的同时，又可以杜绝由条带煤柱失稳造成的矿区地质灾害隐患。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作更进一步的说明:图1示出了本发明中的一个条带采空区，为其平面结构示意图。图2为图1的立面结构示意图。图3示出了图1的条带采空区在全部充填膏体填充材料后的情形。图4示出了图3的条带采空区在回采后的情形。图5示出了图4的条带采空区在新空条带充填矸石后的情形。图中，1.边界煤柱，2.空条带(空洞)，3.遗留条带煤柱，4.密闭墙，5.上覆岩层，6.充填条带一，7.新空条带,8.充填条带二。
具体实施例方式结合 图1至图5，一种条带采空区充填复采方法，包括如下步骤:步骤一，打开条带采空区主要巷道的密闭墙，进行通风，排放可能残留的有害气体，诸如残留的瓦斯等。步骤二，在完成步骤一后，紧接着对条带采空区内的巷道进行清理，加固局部出现破碎的顶板，排除积水。上述两步骤重点参看图1。步骤三，在完成步骤二后，紧接着采用膏体充填材料，对条带采空区内的空条带进行充填，形成充填条带一。该步骤包括确定膏体充填材料的单向强度的步骤:重点参看图2与图3，假设一个条带采空区内有NI个空条带，N2个遗留条带煤柱。在NI个空条带内采用膏体充填材料进行充填，NI个充填体条带一的支撑能力之和应该不小于上覆岩层的重量(Y H)。即:O gXWXNl=yH/100因此，充填材料的单向抗压强度为:
权利要求
1.一种条带采空区充填复采方法，其特征在于包括如下步骤: a打开条带采空区主要巷道的密闭墙，进行通风，排放可能残留的有害气体；然后进入步骤b, b对条带采空区内的巷道进行清理，加固局部出现破碎的顶板，排除积水；然后进入步骤c, C采用膏体充填材料，对条带采空区内的空条带进行充填，形成充填条带一；然后进入步骤d, d待充填条带一凝固后，对条带采空区内的遗留条带煤柱进行回采；然后进入步骤e，e对由回采形成的新空条带采用矸石进行非胶结充填，形成充填条带二 ；充填条带二用于改善位于其两侧的充填条带一的受力状态，提高两侧充填条带一的稳定性，同时对上覆岩层可能发生的局部下沉起到限制作用。
2.根据权利要求1所述的一种条带采空区充填复采方法，其特征在于上述步骤c包括确定膏体充填材料的单向强度的步骤: 假设一个条带采空区内有NI个空条带，N2个遗留条带煤柱，在NI个空条带内采用膏体充填材料进行充填，所形成的NI个充填条带一的支撑能力之和应该不小于上覆岩层的重量；单向抗压强度的计算公式为:
全文摘要
本发明公开了一种条带采空区充填复采方法，包括如下步骤a打开条带采空区主要巷道的密闭墙，进行通风，排放可能残留的有害气体；b对条带采空区内的巷道进行清理，加固局部出现破碎的顶板，排除积水；c采用膏体充填材料，对条带采空区内的空条带进行充填，形成充填条带一；d待充填条带一凝固后，对条带采空区内的遗留条带煤柱进行回采；e对由回采形成的新空条带采用矸石进行非胶结充填，形成充填条带二。本发明采用膏体充填方式，用充填材料充满条带采空区，再把过去遗留下的条带煤柱资源复采出来，并对回采所形成的新空条带采用矸石进行非胶结充填，在进一步提高煤炭资源回收率的同时，又可以杜绝由条带煤柱失稳造成的矿区地质灾害隐患。
文档编号E21C41/16GK103104287SQ20131003192
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者石永奎, 郝建, 文志杰, 朱怀志, 陈涛, 毕建国, 齐敏华 申请人:山东科技大学