專利名稱：煤礦沿空留巷巷旁氣體充填方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種煤礦沿空留巷巷旁氣體充填方法，尤其適用于煤礦開采工作面沿空留巷巷旁的充填。
背景技術：
沿空留巷是在上區(qū)段工作面采過后，通過加強支護或采用其他有效方法，將上區(qū)段工作面的一條順槽保留下來，供下區(qū)段工作面回采時作為一條順槽使用。作為開采工藝的重大改革，沿空留巷在國外的使用率較高，但在國內才剛剛起步技術推廣速度不高。沿空留巷具有提高煤炭資源回采率、降低掘進率、緩解開掘回采之間交替緊張、減少工作面搬遷費用、改善安全生產條件等顯著優(yōu)點，但制約該技術在我國推廣使用的主要原因是未能找到合適的沿空留巷支護材料。目前國內主要使用的巷旁充填材料有矸石、混凝土膏體、高水速凝材料等。但是這些材料在充填過程中還存在一些不足，如充填體早期抗壓強度不夠、充填體凝結時間太長、充填材料輸送困難、充填成本過高等。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服已有技術中存在的問題，提供一種方法簡單、充填體初期強度高、節(jié)省支護材料、降低勞動強度的煤礦沿空留巷巷旁氣體充填方法。本發(fā)明的煤礦沿空留巷巷旁氣體充填方法，包括如下步驟
a.在地面副井附近設置氣體增壓房，在氣體增壓房內安置地面氣體增壓泵和裝有 0. 8 IMpa高壓氣體的高壓儲氣罐；
b.在井下采煤工作面前方5 20m的采區(qū)運輸平巷內布置與地面高壓儲氣罐管路相連的井下氣體增壓泵；
c.當采煤工作面推進距離開切眼5 8m時，在采煤工作面后方的沿空保留巷道靠近采空區(qū)一側布設一個高度與采煤高度相同的圓柱體橡膠氣囊，圓柱體橡膠氣囊的直徑與其高度的比值為0.4 0.6 ；
d.通過井下氣體增壓泵經管路對布設在采煤工作面后方的沿空保留巷道靠近采空區(qū)一側的圓柱體橡膠氣囊充氣，直至接頂；
e.當井下氣體增壓泵的壓力表顯示壓力達原巖應力時，停止充氣，對圓柱體橡膠氣囊封口 ；
f.隨著采煤工作面向前推進一個步距，在采煤工作面后方的沿空保留巷道靠近采空區(qū)一側內繼續(xù)布設一個圓柱體橡膠氣囊；
g.重復步驟d、e、f，不斷進行下一排圓柱體橡膠氣囊的充氣，直至完成沿空保留巷道靠近采空區(qū)一側的氣體充填支護。所述的原巖應力=采深X上覆巖層體積力；所述對圓柱體橡膠氣囊充氣為空氣或氮氣。有益效果1)本發(fā)明利用高壓氣體充入橡膠氣囊形成充填體進行沿空留巷巷旁充填支護，工序環(huán)節(jié)少，充填工序少，工人勞動強度小，對采煤生產影響少。2)形成的充填體具有早期強度高、主動接頂支護頂板的優(yōu)點，而且充填體內壓力可隨著頂板壓力增大而增大的特點，具有更好的支護效果。3)只需在礦井主要巷道中鋪設氣體管道，充填氣體可以在管道中高速輸送，運輸成本低，降低了職工的勞動強度。4)通過氣體充填，提高了煤炭資源回收率，減少了巷道掘進率，增加了經濟效益。


圖1是本發(fā)明的煤層沿空留巷巷旁氣體充填方法的平面示意圖。圖中1 一采煤工作面，2 —圓柱體橡膠氣囊，3 —采區(qū)運輸平巷，4 一氣體增壓泵， 5 一采空區(qū)。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步的描述
本發(fā)明的煤礦沿空留巷巷旁氣體充填方法，首先在地面副井附近設置氣體增壓房，在氣體增壓房內安置地面氣體增壓泵和裝有0. 8 IMpa高壓氣體的高壓儲氣罐；然后在井下采煤工作面1前方5 20m的采區(qū)運輸平巷3內布置與地面高壓儲氣罐管路相連的井下氣體增壓泵4 ；當采煤工作面1推進距離開切眼5 8m時，在采煤工作面1后方的沿空保留巷道6靠近采空區(qū)5 —側布設一個高度與采煤高度相同的圓柱體橡膠氣囊2，圓柱體橡膠氣囊2的直徑與其高度的比值為0. 4 0. 6 ；通過井下氣體增壓泵4經管路對布設在采煤工作面1后方的沿空保留巷道6靠近采空區(qū)5 —側的圓柱體橡膠氣囊2充氣，直至接頂，對圓柱體橡膠氣囊2充氣為空氣或氮氣；當井下氣體增壓泵4的壓力表顯示壓力達原巖應力時，停止充氣，對圓柱體橡膠氣囊2封口，完成一個圓柱體橡膠氣囊2的充氣；原巖應力=采深X上覆巖層體積力。隨著采煤工作面1的不斷向前推進，每向前推進一個步距，在之前充氣完成的一個圓柱體橡膠氣囊2之后繼續(xù)布設一個圓柱體橡膠氣囊2，并逐個充氣，直至完成沿空保留巷道6靠近采空區(qū)5 —側的一排氣體充填支護。
權利要求
1.一種煤礦沿空留巷巷旁氣體充填方法，其特征在于包括如下步驟a.在地面副井附近設置氣體增壓房，在氣體增壓房內安置地面氣體增壓泵和裝有 0. 8 IMpa高壓氣體的高壓儲氣罐；b.在井下采煤工作面(1)前方5 20m的采區(qū)運輸平巷(3)內布置與地面高壓儲氣罐管路相連的井下氣體增壓泵(4)；c.當采煤工作面(1)推進距離開切眼5 8m時，在采煤工作面(1)后方的沿空保留巷道(6)靠近采空區(qū)(5)—側布設一個高度與采煤高度相同的圓柱體橡膠氣囊(2)，圓柱體橡膠氣囊(2)的直徑與其高度的比值為0. 4 0. 6 ；d.通過井下氣體增壓泵(4)經管路對布設在采煤工作面(1)后方的沿空保留巷道(6) 靠近采空區(qū)(5) —側的圓柱體橡膠氣囊(2)充氣，直至接頂；e.當井下氣體增壓泵(4)的壓力表顯示壓力達原巖應力時，停止充氣，對圓柱體橡膠氣囊(2)封口 ；f.隨著采煤工作面(1)向前推進一個步距，在采煤工作面(1)后方的沿空保留巷道(6) 靠近采空區(qū)(5) —側內繼續(xù)布設一個圓柱體橡膠氣囊(2)；g.重復步驟d、e、f，不斷進行下一排圓柱體橡膠氣囊(2)的充氣，直至完成沿空保留巷道(6 )靠近采空區(qū)(5 ) 一側的一排氣體充填支護。
2.根據權利要求1所述的煤礦沿空留巷巷旁氣體充填方法，其特征在于所述的原巖應力=采深X上覆巖層體積力。
3.根據權利要求1所述的煤礦沿空留巷巷旁氣體充填方法，其特征在于所述對圓柱體橡膠氣囊(2 )充氣為空氣或氮氣。
全文摘要
一種煤礦沿空留巷巷旁氣體充填方法，首先在地面設置氣體增壓房，然后在井下采區(qū)運輸平巷3內布置氣體增壓泵；在采煤工作面后方的沿空保留巷道靠近采空區(qū)一側先布設一個高度與采煤高度相同的圓柱體橡膠氣囊，通過氣體增壓泵對沿空保留巷靠近采空區(qū)一側的圓柱體橡膠氣囊充氣，直至接頂；當氣體增壓泵的壓力表顯示壓力達原巖應力時，停止充氣，對圓柱體橡膠氣囊封口，完成一個圓柱體橡膠氣囊的充氣；隨著采煤工作面的不斷向前推進，每向前推進一個步距，在之前充氣完成的一個圓柱體橡膠氣囊之后繼續(xù)布設一個圓柱體橡膠氣囊，并逐個充氣，直至完成沿空保留巷道6靠近采空區(qū)5一側的一排氣體充填支護。其方法簡單、操作方便、工人勞動強度小，支護效果好。
文檔編號E21F15/08GK102155262SQ20111005795
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權日2011年3月11日
發(fā)明者張超, 彭小亞, 許家林, 路軍 申請人:中國礦業(yè)大學