專利名稱：洞穴填充式采煤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦開采方法，尤其是建筑物下緩斜層煤層的開采方法，屬采煤技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)采煤采用挖空式采煤法，在劃定的采區(qū)內(nèi)由最遠(yuǎn)處開始采掘，采掘到一定程度時(shí)，安裝支護(hù)設(shè)備以防止塌陷，爾后繼續(xù)采掘，支護(hù)設(shè)備將隨之拆移，原先的礦場任其坍塌。挖空式采煤法在遇到較淺煤層、且煤層所在地面上有建筑物或村莊時(shí)，采掘會對建筑物或村莊所在的地表產(chǎn)生不利影響，雖然有關(guān)規(guī)程對此種情況下采煤，作出了種種限制性的規(guī)定，并制定了一些標(biāo)準(zhǔn)，不會危及建筑物或村莊的安全，但在實(shí)踐中，開采作業(yè)仍會遭到建筑所有者及村民的強(qiáng)烈反對，導(dǎo)致村莊下的煤層無法開采，使大量煤炭資源閑置浪費(fèi)，建筑物及村莊下煤炭的開采是煤炭行業(yè)所面臨的一大難題。
除此之外，煤炭行業(yè)還有一個(gè)難題，即煤矸石的處理問題。在傳統(tǒng)采煤作業(yè)中，采掘出來的煤矸石由礦井井下輸送到地面上堆放，久之形成煤矸石山。大量的煤矸石在較長時(shí)間的存放過程中會發(fā)生自燃，釋放出多種有害成份，對環(huán)境造成污染。如何處理現(xiàn)有煤矸石，并防止出現(xiàn)新的煤矸石堆積，是煤炭行業(yè)所面臨的又一個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述采煤方法的缺陷、提供一種洞穴填充式的采煤方法。
本發(fā)明所稱問題是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種洞穴填充式采煤方法，它包括建立主井、副井或通風(fēng)井，開掘通往采區(qū)的軌道大巷、運(yùn)輸大巷及通風(fēng)巷道，設(shè)立回采工作面，其獨(dú)特之處在于，采煤作業(yè)采用洞穴填充式，具體步驟為A.在采區(qū)內(nèi)沿傾斜方向劃分回采工作面，并在每一個(gè)回采工作面內(nèi)按間隔排列的方式預(yù)先劃定水平走向的開采巷道；B.開采預(yù)先劃定的最上部巷道內(nèi)的煤，開采完畢后用煤矸石等填充巷道，C.向下依次開采各巷道內(nèi)的煤，并用煤矸石等填充；D.第一回采工作面開采完畢后，再開采第二回采工作面，重復(fù)上述步驟。
上述洞穴填充式采煤方法，所述回采工作面之間留有10-20米的煤柱。
上述洞穴填充式采煤方法，所述間隔排列的水平走向的開采巷道之間的間距大于或等于巷道截面的橫向尺寸。
上述洞穴填充式采煤方法，所述巷道截面的形狀可為拱形、梯形，巷道的外廓尺寸可在2～5米范圍內(nèi)選擇。
上述洞穴填充式采煤方法，所述煤矸石的填充率為≥80％。
采用本發(fā)明方法采煤時(shí)，將井下掘進(jìn)矸石充填到巷道內(nèi)，形成條帶開采，用矸石置換煤炭，開采后的巷道在短時(shí)間內(nèi)不會坍塌，不會出現(xiàn)地表變形。可消除建筑物所有者及村民的后顧之憂，使建筑物和村莊下的煤炭資源得以盡可能多的開采，解決了村莊下煤層開采難的問題。開采中產(chǎn)生的煤矸石可作為填充物回填到巷道中，不必提升至地面，節(jié)省了提升費(fèi)用，并杜絕了煤矸石形成矸石山的源頭。此外，本發(fā)明還具有操作簡便、容易實(shí)施、投資小等特點(diǎn)，特別適宜在建筑物及村莊下緩傾斜煤層的開采中采用。


圖1是實(shí)施洞穴填充式開采方法示意圖；圖2是圖1中A-A剖面圖。
具體實(shí)施例方式
參閱圖1、2，假設(shè)圖示煤層為緩傾斜煤層，煤層厚度約為4米，開采的主要步驟為建立主井1、副井或通風(fēng)井2，井底車場3，開掘通往回采工作面的上山軌道4、運(yùn)輸軌道5，在回采工作面6中預(yù)先劃出一排水平走向的巷道7，多條并列的水平巷道沿煤層傾斜方向由上至下間隔排布。巷道斷面形狀為拱形，每一巷道的進(jìn)口與軌道上山及運(yùn)輸上山相連通，巷道寬度設(shè)4米、高度為3.5米，上、下巷道之間的距離也為4米。先采掘最頂部的水平巷道內(nèi)的煤，開采完畢后用煤矸石等填充巷道，然后由上至下按順序采掘各預(yù)定巷道內(nèi)的煤，采掘一條、填充一條，矸石填充率≥80％。填充時(shí)可采用機(jī)械作業(yè)方式，具體操作為，在采掘后的空巷道內(nèi)放置一臺膠帶輸送拋矸機(jī)，利用采掘時(shí)鋪敷在巷道中的運(yùn)煤軌道和運(yùn)煤車將煤矸石等運(yùn)送至巷道中，將運(yùn)煤車內(nèi)的煤矸石傾倒在膠帶輸送拋矸機(jī)的輸送帶上，輸送帶高速旋轉(zhuǎn)時(shí)將煤矸石拋擲至巷道端頭，將巷道填滿。填充時(shí)，由巷道最里端向出口端邊后退邊填充，拋矸機(jī)隨拋擲隨后移。煤矸石來自采掘中產(chǎn)生的煤矸石或礦井積存的煤矸石。開采作業(yè)時(shí)應(yīng)邊采邊在巷道表面上加設(shè)金屬錨網(wǎng)支護(hù)，以防止巷道坍塌脫落。
仍參閱圖1，當(dāng)建筑物或村莊占地面積較大，煤層傾斜長度較大時(shí)，為利于通風(fēng)，可劃分出多個(gè)回采工作面，在每一回采工作面內(nèi)按預(yù)定水平走向劃出多個(gè)并列巷道。本著由上而下、由淺入深的原則逐一開采各回采工作面和各水平巷道內(nèi)的煤炭。圖示實(shí)施例中，劃分了3個(gè)回采工作面6，兩個(gè)回采工作面之間的距離在10～20米范圍內(nèi)，開采的步驟同上。
本采煤方法適用于村莊或建筑物下近水平或緩斜層煤層的煤炭開采。
權(quán)利要求
1.一種洞穴填充式采煤方法，它包括建立主井、副井或通風(fēng)井，開掘通往采區(qū)的軌道大巷、運(yùn)輸大巷及通風(fēng)巷道，設(shè)立回采工作面，其特征在于，采煤作業(yè)采用洞穴填充式，具體步驟為A.在采區(qū)內(nèi)沿傾斜方向劃分回采工作面，并在每一個(gè)回采工作面內(nèi)按間隔排列的方式預(yù)先劃定水平走向的開采巷道；B.開采預(yù)先劃定的最上部巷道內(nèi)的煤，開采完畢后用煤矸石等填充巷道，C.向下依次開采各巷道內(nèi)的煤，并用煤矸石等填充；D.第一回采工作面開采完畢后，再開采第二回采工作面，重復(fù)上述步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洞穴填充式采煤方法，其特征在于，所述回采工作面之間留有10-20米的煤柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的洞穴填充式采煤方法，其特征在于，所述間隔排列的水平走向的開采巷道之間的間距大于或等于巷道截面的橫向尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的洞穴填充式采煤方法，其特征在于，所述巷道截面的形狀可為拱形、梯形，巷道的外廓尺寸可在2～5米范圍內(nèi)選擇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的洞穴填充式采煤方法，其特征在于，所述煤矸石的填充率為≥80％。
全文摘要
洞穴填充式采煤方法，屬采煤技術(shù)領(lǐng)域，目的是解決建筑物下煤層開采社會阻力大和煤矸石難以處理的問題。其方法為，建立主井、副井、軌道大巷、運(yùn)輸巷道、通風(fēng)巷道，設(shè)立回采工作面，采煤時(shí)采用洞穴填充式，其步驟為，劃分回采工作面，在回采工作面上預(yù)定水平巷道，逐一開采水平巷道中的煤炭，每一巷道開采完后用煤矸石填充，填充率大于或等于80％。本發(fā)明用煤矸石置換煤炭，開采后的巷道在短時(shí)間內(nèi)不會坍塌，不會出現(xiàn)地表變形，消除了建筑物下采煤的社會阻力；開采中的煤矸石可回填利用，節(jié)省了輸送費(fèi)用，也杜絕了煤矸石的堆積。本方法具有操作簡便、易實(shí)施及投資小的特點(diǎn)，特別適宜在建筑物及村莊下緩傾斜煤層的開采中采用。
文檔編號E21C41/00GK1483921SQ02130718
公開日2004年3月24日 申請日期2002年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月18日
發(fā)明者楊新興 申請人:楊新興