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一种急倾斜综采工作面采空区矸石充填带宽度的确定方法

发布时间: 2021-12-30

来源: 试点城市(园区)

基本信息

合作方式: 作价入股
成果类型: 新技术
行业领域:
采矿业
成果介绍

技术领域

[0001] 本发明涉及一种综采工作面采空区矸石充填带宽度的确定方法,具体是一种急倾斜综采工作面采空区矸石充填带宽度的确定方法

背景技术

[0002] 急倾斜煤层倾角一般都大于其岩石的自然安息角,煤层开采后采空区的矸石会向采空区下部滑动,使采空区下部得以充填,而采空区上部则处于悬空状态。因此,采空区下部顶板由于得到矸石充填,老顶不会断裂,支架受力比较小,胶带运输平巷维护较易;而上部顶板则破坏比较剧烈,支架受力较大,轨道回风平巷维护困难。因此,采空区矸石充填带的宽度对工作面顶板的稳定性、胶带运输平巷和轨道回风平巷的维护具有重要影响。 发明内容

[0003] 本发明的目的是要提供一种急倾斜综采工作面采空区矸石充填带宽度的确定方法。本发明的目的实现如下:

[0004] 一种适用于急倾斜煤层的采空区矸石充填方法,其特征是在急倾斜综采工作面一个采煤循环中:

[0005] 采煤机下行割煤,上行清理浮煤的同时从下向上依次移架;

[0006] 移架后,极易冒落岩层在整个工作面长度内从下至上依次冒落; [0007] 冒落后的矸石沿工作面下滑充填工作面下部采空区;

[0008] 由极易冒落矸石体积乘以极易冒落岩石压实后碎胀系数等于极易冒落矸石充填体积的原则,计算出极易冒落岩层冒落采空区矸石充填带宽度:

[0009] 随后,滞后冒落岩层在采空区上部未充填部分从下至上依次冒落,下滑充填工作面中上部;

[0010] 同样,由滞后冒落矸石体积乘以滞后冒落岩石压实后碎胀系数等于滞后冒落矸石充填体积的原则,计算出滞后冒落岩层冒落采空区矸石充填带宽度;

[0011] 易冒落岩层冒落采空区矸石充填带宽度与滞后冒落岩层冒落采空区矸石充填带宽度相加即为采空区矸石充填带宽度;

[0012] 最后按照相应的采空区矸石充填带宽度再进行填充。

[0013] 本发明的急倾斜综采工作面采空区矸石充填带宽度的确定方法,具体步骤如下: [0014] a、由矿井的地质资料可以得知极易冒落岩层厚度H1、滞后冒落岩层厚度H2、极易冒落岩石压实后碎胀系数K1和滞后冒落岩石压实后碎胀系数K2,根据采煤工作面基本参数可直接得到工作面长度L、采高M、工作面一采煤循环截深B。

[0015] b、在急倾斜综采工作面一采煤循环中,采煤机下行割煤,上行清理浮煤的同时从下向上依次移架,移架后工作面整个长度上极易冒落岩层的冒落体积V1前=BLH1乘以极易冒落岩石压实后碎胀系数K1得到极易冒落岩层压实后的冒落体积V1后=BLH1K1与极易冒落岩层冒落形成的采空区矸石充填带体积V2=BL1(M+H1)相等,即V1后=BLH1K1=V2=BL1(M+H1)计算出极易冒落岩层冒 落形成的采空区矸石充填带宽度

[0016] c、随后,上部采空区未充填部分的滞后冒落岩层的冒落体积V3前=(L-L1)BH2乘以滞后冒落岩石压实后碎胀系数K2得到滞后冒落岩层压实后的冒落体积V3后=(L-L1)BH2K2与滞后冒落岩层冒落形成的采空区矸石充填带体积V4=BL2(M+H1+H2)相等,即V3后=(L-L1)BH2K2=V4=BL2(M+H1+H2)计算出滞后冒落岩层冒落形成的采空区矸石充填带宽度[0017] d、采空区矸石充填带宽度L总等于极易冒落岩层冒落形成的采空区矸石充填带宽度与滞后冒落岩层冒落形成的采空区矸石充填带宽度之和。即 如果某工作面只有极易冒落岩层或滞后冒落岩层其中的一种,则将另一岩层厚度设为0代入上式仍然适用。


[0018] 采用本方法计算方便,结果较为准确,对于倾角大于岩石的自然安息角的煤层都适用,特别适用于急倾斜煤层。

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