本發(fā)明涉及一種房式煤柱回采的方法，尤其是一種適用于房式煤柱資源回收、預防房式遺留煤柱引發(fā)災害的房式煤柱回采方法。

背景技術：

我國西部礦區(qū)長期以來多采用房柱式開采，導致大量的煤柱無法回采；僅以陜西榆林地區(qū)為例，榆林地區(qū)共有煤礦247座，其中采用房柱式開采的煤礦占礦井總數的75％，共計201座。房柱式采煤方法煤炭采出率僅為30％～50％，僅鄂爾多斯地區(qū)房柱煤量近70億噸，造成國家資源的極大浪費。另一方面，由于長期載荷作用，煤柱強度弱化問題越來越凸現(xiàn)，造成嚴重的安全隱患。

目前，國內外學者對房式煤柱回收方法的研究取得一定的成果，但多數方法存在回收率低、機械化程度不高的缺點；另外，采用傳統(tǒng)的回填方法置換房式煤柱的方法，煤柱的回收成本高，充填回采工藝較為復雜。因此，研究一種既能安全回收房式煤柱，提高煤炭資源回收率，又能節(jié)約回收成本的房式煤柱回收方法，具有重要的現(xiàn)實意義和廣闊的應用前景。

技術實現(xiàn)要素：

技術問題：本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種操作簡單的、高效的和高回采率的固體充填協(xié)同人工礦柱回收房式煤柱方法。

技術方案：本發(fā)明的固體充填協(xié)同人工礦柱回收房式煤柱方法，包括如下步驟：

a.在充填體協(xié)同人工礦柱聯(lián)合支護覆巖的條件下，采用連續(xù)采煤機對房式煤柱進行回采，首先通過投料井和輸送管道將地面的固體物料和膠結料運輸至房柱式采空區(qū)；

b.在房式煤柱之間的房柱式采空區(qū)內間隔距離澆筑多個人工礦柱，在澆筑完成的多個人工礦柱之間進行充填，并進行夯實加固，構成煤房充填體；

c.在澆筑的多個人工礦柱和煤房充填體聯(lián)合支護的條件下，采用連采機逐一對聯(lián)合支護區(qū)域內的房式煤柱進行回收，直至完成所有房式煤柱的整體回收。

所述房式煤柱的回采工藝包括如下步驟：

a.首先在房式煤柱一側的房柱式采空區(qū)內間隔距離構筑邊長為4m的正方形柱槽，在構筑的正方形柱槽中安裝擋板墻，要求各擋板墻必須封閉嚴實并且與頂板完全緊密接觸；

b.向構筑的正方形柱槽中注漿構筑人工礦柱，當澆筑人工礦柱的漿體高度達到頂板下方50mm位置時，提高漿液濃度，對人工礦柱進行接頂充填；

c.人工礦柱澆筑完成后，采用拋矸機對房柱式采空區(qū)進行拋矸充填，同時使用推土機進行夯實加固；

d.重復步驟a至c完成房式煤柱另一側房柱式采空區(qū)的充填；

e.在人工礦柱與煤房充填體的強度達到原巖應力后，利用連采機采用水平回收的方式進行房式煤柱的回收，回收的順序呈“十”字穿梭狀；

f.在回采后的房式煤柱區(qū)域內先澆筑人工礦柱，然后采用拋矸機對房式煤柱區(qū)域進行拋矸充填，在工作面同時實現(xiàn)“前方采煤，后方充填”。

所述澆筑的多個人工礦柱的間隔距離為15-17m，最佳距離為16m。

有益效果：由于采用了上述技術方案，本發(fā)明可以實現(xiàn)房式遺留煤柱資源的安全高效回收，經濟和工程研究意義重大。尤其適用于房式煤柱資源回收、預防房式遺留煤柱引發(fā)災害的房式煤柱回采，與現(xiàn)有技術相比，在確保房式遺留煤柱安全回收、高煤炭資源采出率的基礎上顯著地降低了房柱回收的資金投入，簡化了充填回采工藝，為我國類似條件下房式開采遺留煤柱的回收開創(chuàng)一種新的解決途徑，不僅能提高煤炭資源回采率，而且能在推進環(huán)境保護和資源開采協(xié)調發(fā)展的同時豐富我國房式煤柱回采理論與技術，科學與工程意義重大。其方法簡單，操作方便，在本技術領域內具有廣泛的實用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的固體充填協(xié)同人工礦柱回收房式煤柱方法的技術原理圖；

圖2(a)是本發(fā)明的固體充填協(xié)同人工礦柱回收房式煤柱方法的人工礦柱布置俯視圖；

圖2(b)是本發(fā)明的固體充填協(xié)同人工礦柱回收房式煤柱方法的人工礦柱布置剖面圖；

圖3(a)是本發(fā)明的固體充填協(xié)同人工礦柱回收房式煤柱方法的加固充填狀態(tài)俯視圖；

圖3(b)是本發(fā)明的固體充填協(xié)同人工礦柱回收房式煤柱方法的加固充填狀態(tài)剖面圖；

圖4(a)是本發(fā)明的固體充填協(xié)同人工礦柱回收房式煤柱方法的回采充填狀態(tài)俯視圖；

圖4(b)是本發(fā)明的固體充填協(xié)同人工礦柱回收房式煤柱方法的回采充填狀態(tài)剖面圖。

圖中：1-投料井，2-輸送管道，3-固體物料，4-膠結料，5-房式煤柱，6-人工礦柱，7-煤房充填體，8-拋矸機，9-房柱式采空區(qū)，10-連采機，11-柱槽，12-頂板。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的描述：

本發(fā)明的固體充填協(xié)同人工礦柱回收房式煤柱方法，包括如下步驟：

a.在充填體協(xié)同人工礦柱聯(lián)合支護覆巖的條件下，采用連續(xù)采煤機對房式煤柱5進行回采的方法，首先通過投料井1和輸送管道2將地面的固體物料3和膠結料4運輸至房柱式采空區(qū)9；

b.在房式煤柱5之間的房柱式采空區(qū)9內間隔距離澆筑多個人工礦柱6，同時在澆筑完成的多個人工礦柱6之間采用拋矸機8對房柱式采空區(qū)進行拋矸充填，并利用推土機進行夯實加固，構成煤房充填體7；所述澆筑的多個人工礦柱6的間隔距離為15-17m，最佳距離為16m；

c.在澆筑的多個人工礦柱6和煤房充填體7聯(lián)合支護的條件下，采用連采機10逐一對聯(lián)合支護區(qū)域內的各個房式煤柱5進行回收，再在回采后在原煤柱區(qū)域澆筑人工礦柱6，并采用拋矸機對原煤柱區(qū)域進行拋矸充填，直至完成所有房式煤柱的整體回收。固體充填協(xié)同人工礦柱回收房式煤柱系統(tǒng)主要包括物料輸送系統(tǒng)、聯(lián)合支護系統(tǒng)和煤柱回收系統(tǒng)；

單個房式煤柱的回采工藝包括如下步驟：

a.首先在房式煤柱5一側的房柱式采空區(qū)9內間隔距離構筑邊長為4m的正方形柱槽11，用于安裝擋板墻并進行人工澆筑，在構筑的正方形柱槽11中安裝擋板墻，要求各擋板墻必須封閉嚴實并且與頂板12完全緊密接觸；

b.向構筑的正方形柱槽11中注漿構筑人工礦柱6，澆筑人工礦柱6時，為避免出現(xiàn)由于一次充填漿液離析而導致人工礦柱6上下強度不均的現(xiàn)象，澆筑按從下到上的順序分多次進行，當澆筑人工礦柱6的漿體高度達到頂板12下方50mm位置時，提高漿液濃度，對人工礦柱6進行接頂充填；

c.人工礦柱6澆筑完成后，采用拋矸機8對房柱式采空區(qū)9進行拋矸充填，同時使用推土機進行夯實加固；

d.重復步驟a至c完成房式煤柱5另一側房柱式采空區(qū)9的充填；

e.在人工礦柱6與煤房充填體7的強度達到原巖應力后，利用連采機10采用水平回收的方式進行房式煤柱5的回收，回收的順序呈“十”字穿梭狀；

f.在回采后的房式煤柱5區(qū)域內先澆筑人工礦柱6，然后采用拋矸機8對房式煤柱5區(qū)域進行拋矸充填，在工作面同時實現(xiàn)“前方采煤，后方充填”。