复杂煤层条件下的单体支柱工作面矸石机械化充填方法

摘要

本发明公开了一种复杂煤层条件下的单体支柱工作面矸石机械化充填方法，通过井筒和巷道布置、矸石运输、回采工作面充填矸石和矸石压实的工作流程，通过煤矿的主井从回采工作面开采煤炭并由运煤刮板输送机运出；通过副井将地面破碎的矸石经回风大巷运至矸石仓，矸石仓内的矸石由运矸煤层上山内的料斗依次转运至回风平巷内的运矸刮板输送机上和回采工作面的充填刮板输送机上，充填刮板输送机安装在经单体液压支柱升降的充填平台上，矸石经斜向刮矸器将矸石刮落至采空区，并用拉溜器压实采空区堆起的矸石。本发明克服了现有技术不能在南方煤层倾角较大煤矿应用的缺陷，适用于复杂煤层煤矿特别是南方煤层倾角较大的煤矿应用。

主权项

一种复杂煤层条件下的单体支柱工作面矸石机械化充填方法，其特征在于： 1)、充填巷道布置：在采区上部车场（5）设置独立的采区矸石仓（6），矸石由地面运至采区矸石仓（6）经过的巷道和井筒包括已有的直立或倾斜的副井（2）、与副井（2）连通的回风大巷（3），在充填开采煤层掘进的煤层运矸上山（9），煤层运矸上山（9）和回采工作面（11）的回风平巷（10）连通； 2)、矸石运输：将破碎的细矸石用矿车从地面由副井（2）经回风大巷（3）运输至轨道上山（8）入口旁的矸石仓（6）内缓存，回风平巷（10）内纵向设有轨道（14）和运矸刮板输送机（15），在运矸刮板输送机（15）中间槽板上方铺设矩形桥板（16），桥板（16）用作人行通道，矸石仓（6）内的矸石由运矸煤层上山（9）内的料斗转运至回风平巷（10）内的运矸刮板输送机（15）上，运矸刮板输送机（15）将矸石运至回采工作面（11）与回风平巷（10）的连接处，将矸石转运至回采工作面（11）内安装的充填刮板输送机（17）上；3)、回采工作面（11）充填矸石：当回采工作面（11）的煤开采后，需要为回采工作面（11）充填矸石，回采工作面（11）靠采空区侧平行煤壁方向安装充填刮板输送机（17），充填刮板输送机（17）安装在工作面底板上的可升降充填平台（25）上，充填刮板输送机（17）上放置斜向刮矸器（26）；充填前，通过升降单体液压支柱（27）调整充填平台（25）的高度，并将充填平台（25）靠回采工作面（11）侧升高0.2m以上；充填时，在回采工作面（11）由下往上依次充填，先将斜向刮矸器（26）由固定销（28）固定在充填刮板输送机（17）自溜头的第三块槽板中间，当矸石运至第三块槽板时，斜向刮矸器（26）将矸石刮落到充填平台（25）的采空区侧堆积；当第三块及以下槽板的采空区侧堆满矸石后，充填刮板输送机（17）暂停工作，并将斜向刮矸器（26）上移5块槽板后再次由固定销（28）固定在充填刮板输送机（17）的槽板上，矸石运至该块槽板时，由斜向刮矸器（26）刮落到充填平台（25）采空区一侧堆积；依次类推，直至充填刮板输送机（17）溜尾下第一块中间槽的采空区一侧堆满矸石，最后将回采工作面（11）下出口3～5m填满矸石；4)、矸石压实：通过充填刮板输送机（17）的拉溜器（24）反向推移充填平台（25），挤压采空区矸石，增加充填矸石的密实度，减少充填体与煤层顶板间的空隙，达到减少地面沉降的目的。