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专利号: 2023113804823
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种条带采空区遗留煤柱充填复采方法,其特征在于,包括:

步骤S1、不重启条带采空区的原采煤系统,从大巷保护煤柱向采空区内打水平定向探测钻孔,钻孔钻进到采空区后,排除采空区内危险源;

步骤S2、沿大巷方向将整个采空区划分成三个区域,每个区域打设一个充填钻孔,然后进行逐级充填,使膏体充满条带采空区,形成充填体;所述逐级充填,具体包括:将采空区分为三个区域,分三个阶段充填,第一阶段,在第一区域内打设一阶段充填钻孔,沿一阶段充填钻孔方向进行充填,充填完成后,形成垂直于大巷方向的一阶段充填接顶区和一阶段充填未接顶区;

第二阶段,在第二区域内打设二阶段充填钻孔,沿二阶段充填钻孔方向进行充填,充填完成后,形成垂直于大巷方向的二阶段充填接顶区和二阶段充填未接顶区;

第三阶段,在第三区域内打设三阶段充填钻孔,沿三阶段充填钻孔方向进行充填,充填完成后,形成垂直于大巷方向的三阶段充填接顶区;整个采空区完全接顶,采空区内充填体与条带煤柱相互嵌合形成整体,共同承载上部覆岩;

步骤S3、采空区内充填体达到设计强度后,沿原工作面间保护煤柱内掘出新的顺槽,并在采空区远离大巷的边缘煤柱内开掘切眼,形成一套新的采煤系统;

步骤S4、当整个生产系统布置完成后,采取后退式回采,边采边充,每条遗留煤柱采完后,即对形成的采空区进行膏体充填,直到采完整个条带采空区。

2.根据权利要求1所述的一种条带采空区遗留煤柱充填复采方法,其特征在于,确定膏体充填材料强度的步骤:设有M个条带采空区,所有充填体所形成的支撑体系之和不小于上覆岩层的重量,其计算公式为,

式中,σg为充填体的单轴抗压强度;γ 为上覆岩层的平均容重;H为煤层平均埋深;D为一个条带采空区宽度。

3.根据权利要求1所述的一种条带采空区遗留煤柱充填复采方法,其特征在于,在步骤S2中,各个区域的充填钻孔之间的间距由下式确定:,

式中,d为水平定向预充填钻孔的间隔距离;L为条带采空区的走向长度;R为膏体材料的扩散半径;α为采空区倾角;[]表示取整操作。