相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法与流程

本发明涉及煤炭开采，具体涉及一种长采短充煤炭开采方法。

背景技术：

1、煤矿井工长壁开采采用垮落法和充填法处理顶板，采用垮落法开采会造成岩层破坏，顶板自然垮落会引发采空区临近巷道应力集中、围岩破坏，巷道无法重复使用。充填法处理开采后的顶板，在煤层开挖后通过充填支撑顶板。充填开采可有效解决控制地表下沉、避免岩层断裂，但开采效率低，充填成本高。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，无需单独掘进巷道，降低充填成本，提高煤炭开采率。

2、本发明的实施例相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，包括：

3、将采区的开采工作面沿开采工作面的宽度方向依次分为第一开采工作面、第二开采工作面和第三开采工作面，所述第二开采工作面的面长大于所述第一开采工作面的面长和所述第三开采工作面的面长，

4、第一开采工作面和第三开采工作面采用充填法处理顶板，第二开采工作面采用跨落法处理顶板。

5、本发明的实施例的相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，无需单独掘进巷道，降低充填成本，提高煤炭开采率。

6、在一些实施中，所述采区设有回风巷和运输巷，所述回风巷设在第一开采工作面与所述第一开采工作面之间，所述回风巷与回风大巷连通，所述运输巷设在所述第二开采工作面和第三开采工作面，所述运输巷与运输大巷连通，

7、在第一开采工作面开采时布置回风巷，在第三开采工作面进行开采时布置运输巷，对回风巷和运输巷进行支护。

8、在一些实施中，对第一开采工作面形成的采空区进行充填，对第三开采工作面形成的采空区进行充填。

9、在一些实施中，对充填后的第一开采工作面充填后的采空区进行测试，确定充填体凝固成型，对第二开采工作面充填的采空区进行测试，确定充填体凝固成型。

10、在一些实施中，第一开采工作面、第二开采工作面和第三开采工作面均采用前进式开采，

11、第一开采工作面和第三开采工作面先于第二开采工作面进行开采，在进行第一开采工作面开采时，布置回风巷，进行巷道支护，对第一开采工作面和第一开采工作面形成的采空区进行充填完成后，进行第三开采工作面开采。

12、在一些实施中，第一开采工作面和第三开采工作面均采用前进式开采，第二开采工作面采用后退式开采，

13、在进行第一开采工作面开采时，布置回风巷，进行巷道支护，对第一开采工作面的采空区进行充填，

14、在进行第三开采工作面开采时，布置运输巷，进行巷道支护，对第三开采工作面的采空区进行充填，第一开采工作面和第三开采工作面的采空区充填完毕，且采空区内的充填物凝固后，开启第二开采工作面的开采。

15、在一些实施中，第一开采工作面、第二开采工作面和第三开采工作面均采用后退式开采，提前掘进运输巷和回风巷，对回风巷内和运输巷的支护，之后开始第一开采工作面、第二开采工作面和第三开采工作面的开采。

16、在一些实施中，第二开采工作面在开采工作面的宽度方向的尺寸为b，且450m≥b≥200m。

17、在一些实施中，设置运输巷在采区开采工作面的宽度方向的尺寸为d，设回风巷在采区开采工作面的宽度方向的尺寸为e，则d和e满足：5m≤d＝e≤6m。

18、在一些实施中，第一开采工作面面长为a和第三开采工作面的面长为c，

19、a和c满足，a大于w*，c大于w*，

20、

21、其中，w*为煤柱临界宽度，单位为m；r为覆岩平均视密度，单位为kg/m3；h为平均采深，单位为m；sc为煤层实验室标准试件单抽抗压强度，单位为mpa；g为重力加速度g＝9.8n/kg；b为煤柱承载覆岩宽度，单位为m；h为煤柱在采区内的高度，单位为m。

技术特征：

1.一种相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，其特征在于，对充填后的第一开采工作面充填后的采空区进行测试，确定充填体凝固成型，对第二开采工作面充填的采空区进行测试，确定充填体凝固成型。

5.根据权利要求4所述的相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，第一开采工作面、第二开采工作面和第三开采工作面均采用后退式开采，提前掘进运输巷和回风巷，对回风巷内和运输巷进行支护，之后开始第一开采工作面、第二开采工作面和第三开采工作面的开采。

8.根据权利要求1所述的相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，其特征在于，第二开采工作面在开采工作面的宽度方向的尺寸为b，且450m≥b≥200m。

9.根据权利要求1所述的相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，其特征在于，设置运输巷在采区开采工作面的宽度方向的尺寸为d，设回风巷在采区开采工作面的宽度方向的尺寸为e，则d和e满足：5m≤d＝e≤6m。

10.根据权利要求1所述的相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，其特征在于，

技术总结
本发明涉及煤炭开采技术领域，具体涉及一种相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，所述相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法包括：将采区的开采工作面沿开采工作面的宽度方向依次分为第一开采工作面、第二开采工作面和第三开采工作面，所述第二开采工作面的面长大于所述第一开采工作面的面长和所述第三开采工作面的面长，第一开采工作面和第三开采工作面采用充填法处理顶板，第二开采工作面采用跨落法处理顶板。本发明的相邻长壁工作面垮落与充填协调的煤柱全回收开采方法，降低充填成本，提高煤炭开采率。

技术研发人员：刘畅,姜鹏飞,赵文华,王子越,韦尧中,罗超,陈志良,杨建威,李世林,陈惠元
受保护的技术使用者：中煤科工开采研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4