一种基于大倾角、厚煤层的充填开采方法与流程

1.本发明属于采煤方法领域，尤其是一种基于大倾角、厚煤层的充填开采方法。


背景技术：

2.目前，国内大倾角、厚煤层充填工作面普遍采用常规式短壁连采密实充填开采工艺，煤层倾角平均25～30
°
左右的工作面，支巷与工作面上下平巷夹角一般在35
°
左右，从而保证支巷倾角13～15
°
，使得充填体能够在重力势能的作用下，从上口向下口加速流动，实现巷道充填。该布置方式存在支巷与工作面上下平巷形成的交岔点跨度在10米以上，造成下口封堵及支护困难，不利于顶板管理；同时采用传统的断壁密实充填开采工艺，存在前期放面工程量大，建设工期长等缺点。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提供一种大倾角、厚煤层的充填开采方法，能够有效解决支巷交岔点跨度大、顶板管理困难、放面工程大、建设工期长的问题。本发明采用“三伪式”布置、“区段充填”开采方法，该方法能够实现大倾角、厚煤层安全高效快速充填模式。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种基于大倾角、厚煤层的充填开采方法，包括上平巷和下平巷，所述上平巷和下平巷的之间设置有伪斜充填工作面，伪斜充填工作面按照由外向里的顺序依次开采，所述伪斜充填工作面将上平巷和下平巷划分为若干区段，若干区段的区域内按照先充填偶数巷，后充填奇数巷的顺序开采；所述伪斜充填工作面上伪斜充填有支巷；所述上平巷和下平巷内每次同时开采一条支巷，每条支巷分上、下两层，每条支巷开采顺序为，先采用综掘机沿煤顶板开采上分层，支巷上分层开采完成后进行下分层开采；该方案降低了支巷封堵环节，可极大提高充填效率。
6.作为上述技术方案的进一步改进，所述伪斜充填工作面包括伪斜辅助运输斜巷和辅助运矸斜巷；支巷与伪斜辅助运输斜巷和辅助运矸斜巷之间的夹角为66
°
，支巷坡度为13
°‑
15
°
。
7.作为上述技术方案的进一步改进，支巷的长度为60m；所述支巷的交岔点跨度为8米；有利于顶板安全，同时利于支巷下口的封堵。
8.作为上述技术方案的进一步改进，支巷由下向上编号为奇数，支巷间距为4.0m，支巷间煤柱由里向外编号为偶数，支巷间距亦为4.0m。
9.作为上述技术方案的进一步改进，伪斜充填工作面的斜长为200m，所述伪斜辅助运输斜巷和辅助运矸斜巷与上平巷和下平巷的巷道倾角为16
°
；减少了工作面搬家撤除次数。
10.作为上述技术方案的进一步改进，落煤方式为采用综掘机落煤，分层施工，连续作业。
11.作为上述技术方案的进一步改进，装煤方式为采用装载机装煤，转运至运输顺槽
刮板输送机内。
12.作为上述技术方案的进一步改进，支巷的支护方式为顶板采用全锚索支护，两帮采用锚杆支护。
13.作为上述技术方案的进一步改进，支巷开门三岔门处采用锚索桁架梁补强支护。
14.从以上技术方案可以看出，本发明的有益效果是：支巷交岔点跨度小。支巷交岔点跨度8米左右，较常规式方案10米以上，交岔点跨度降低了20％，有利于顶板安全，同时利于支巷下口的封堵。
15.工作面划分为若干充填区域，区域内按照先充填偶数巷，后充填奇数巷的顺序开采，在后期充填奇数巷时可实现支巷不封堵，连同辅助运输斜巷一起充填，实现该区域开采结束后，仅保留辅助运矸斜巷作为下一区段的辅助运输斜巷，其它巷道全部实施充填。该方案降低了支巷封堵环节，可极大提高充填效率。
16.采用前进式充填开采工艺，较常规的后退式连采连充工艺，极大减少放面工程量，实现工作面快速投产。
17.工作面布置形式同综采工作面类似，工作面斜长200m，较常规的短臂密实充填工作面斜长40m左右，增加了5倍，同时增加了工作面储量，减少了工作面搬家撤除次数。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例中基于大倾角、厚煤层的充填开采方法布置示意图。
具体实施方式
20.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
21.参考图1所示，本发明提供一种基于大倾角、厚煤层的充填开采方法，按照常规的综采工作面布置形式布置伪斜充填工作面的上下平巷，工作面斜长约200m；在工作面内伪斜布置辅助运输斜巷和辅助运矸斜巷，巷道倾角约16
°
以满足综掘机爬坡能力，伪斜布置辅助运输斜巷和辅助运矸斜巷的工作面与上、下平巷连接，同时将工作面划分为若干区段。同时在辅助运输斜巷和辅助运矸斜巷内伪斜布置充填支巷，巷道倾角13～15
°
、支巷长度为60m。
22.基于大倾角、厚煤层的充填开采方法，具体的，包括巷道布置、支巷开采顺序和开采工艺三部分；
23.巷道布置：按照常规的综采工作面布置方法，将该工作面划分为若干个区域，按照由外向里的顺利依次开采(前进式)，在每个区域内伪斜布置辅助运矸斜巷和辅助运输斜巷，连接主要工作面上平巷及下平巷，形成该区域内全负压通风系统。
24.设计在辅助运矸斜巷与辅助运输斜巷之间布置若干回采支巷，支巷与辅助运输巷
斜巷之间夹角66
°
，支巷坡度13
°
，支巷由下向上编号为1、3、5
……
支巷间距为4.0m，支巷间煤柱由里向外编号为2、4、6
……
支巷间距亦为4.0m。支巷开口位于辅助运输巷斜，掘进方向由下至上(辅助运输巷斜至辅助运矸斜巷)，每条支巷长度约为60m，巷道宽度4m。
25.支巷开采顺序：工作面内支巷开采顺序可1台综掘机自下而上开采偶数支巷，待已采支巷充填完毕充填物稳定后，再自下而上开采奇数支巷。
26.开采工艺：工作面内每次同时开采1条支巷，将每条支巷分上、下两层，每条支巷开采顺序为：先采用综掘机沿煤顶板开采上分层，支巷上分层开采完成后进行下分层开采；落煤方式：采用综掘机落煤，分层施工，连续作业；装煤方式：采用装载机装煤，转运至运输顺槽刮板输送机内；工作面支巷支护方式为顶板采用全锚索支护，两帮采用锚杆支护支巷开门三岔门处采用锚索桁架梁补强支护。
27.通过上述实施例可以看出，本发明的基于大倾角、厚煤层的充填开采方法其具有，支巷交岔点跨度小。支巷交岔点跨度8米左右，较常规式方案10米以上，交岔点跨度降低了20％，有利于顶板安全，同时利于支巷下口的封堵。工作面划分为若干充填区域，区域内按照先充填偶数巷，后充填奇数巷的顺序开采，在后期充填奇数巷时可实现支巷不封堵，连同辅助运输斜巷一起充填，实现该区域开采结束后，仅保留辅助运矸斜巷作为下一区段的辅助运输斜巷，其它巷道全部实施充填。该方案降低了支巷封堵环节，可极大提高充填效率。采用前进式充填开采工艺，较常规的后退式连采连充工艺，极大减少放面工程量，实现工作面快速投产。工作面布置形式同综采工作面类似，工作面斜长200m，较常规的短臂密实充填工作面斜长40m左右，增加了5倍，同时增加了工作面储量，减少了工作面搬家撤除次数。
28.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。