申请/专利权人：唐山立锦通科技有限公司

申请日：2020-12-18

公开（公告）日：2021-02-12

公开（公告）号：CN112360462A

主分类号：E21C41/18(20060101)

分类号：E21C41/18(20060101);E21F15/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.04.05#授权;2021.03.05#实质审查的生效;2021.02.12#公开

摘要：本发明公开了一种短壁综采矸石充填注浆的开采工艺，涉及煤矿开采领域。本工艺设计一个工作面倾斜设置的采区，倾角为8~15°；确定工作面最大开采宽度a，沿走向将采区分为n个短壁工作面，对工作面实施跳采，采用仰采俯充方式边采边充填矸石。回采工作面每推进15~20m在采空区底板沿走向布设注浆花管，对回风巷采用沿空留巷施工，利用沿空留巷布设与注浆花管连接的注浆主管，根据试验综合确定的注浆最大滞后距对矸石充填区进行逐段带压注浆，覆岩裂隙与矸石胶结成一人工岩体，其强度大于或等于原煤岩强度，实现煤层的置换式开采，达到控制地面不变形的目的。本发明充填效率高、成本低，既处置了矸石、粉煤灰等固体废弃物，也解放了“三下一上”压煤资源。

主权项：1.一种短壁综采矸石充填注浆的开采工艺，其特征在于，按如下步骤进行：步骤一、设计矸石充填注浆采区，倾斜长度为Lq，走向长度为Lz，采区倾斜或伪斜倾角为8~15°；步骤二、根据关键层理论和开采沉陷理论，结合地质采矿条件，计算确定短壁工作面的最大开采宽度a，将短壁工作面沿走向方向分成n=Lz÷a个仰斜式工作面，并按照从采区总运巷向采区总回风巷的顺序依次编号，编号由①、②、③……；步骤三、沿倾向方向，掘进短壁工作面回风巷和运输巷，至设计距离Lq掘进布设切眼，使工作面形成回风、运输系统；步骤四、从①号工作面开始实施边开采、边充填矸石、边滞后带压注浆作业：（1）工作面从切眼向前推进进行开采作业；（2）使用带有夯实机构的充填液压支架，进行仰采俯充的矸石充填工艺，控制矸石充实率在85%以上；（3）对充填矸石实施滞后带压注浆工艺，使受损覆岩和充填矸石胶结为人工岩体，取代原煤岩支撑上覆地层：工作面从切眼向前推进时，每推进15~20m，在充填矸石支架后方采空区底板上，预布设注浆花管；当工作面推至30~40m时，将回风巷中布设的注浆管与注浆花管连接，对第一段矸石充填采空区进行注浆，达到设计注浆压力2MPa~5MPa后停止注浆；（4）随着工作面的向前推进，依次进行矸石充填-注浆，直至工作面推至设定停采线，完成①号工作面的回采及矸石充填注浆作业；步骤五、采用跳采方法，对相距2~3个工作面的④号或⑤号工作面实施回采-充填-注浆作业，开采方法与上述步骤四相同；步骤六、待④号或⑤号工作面的回采-充填-注浆作业结束后，返回开采②号工作面，开采方法同步骤四；每六或八个工作面为一个循环，依此开采顺序至整个采区n个工作面回采-充填-注浆结束。

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