[发明专利]基于窄煤柱致臌效应的厚煤层沿空巷道底煤回收方法

权利要求书

1.一种基于窄煤柱致臌效应的厚煤层沿空巷道底煤回收方法，其特征在于：所述底煤回收方法是按照下列步骤实现的：

（一）通过钻孔取样的方法，在现场采集厚煤层沿空巷道底煤（3）的煤样；

（二）将步骤（一）取得的煤样在实验室加工成标准试件，进行变角剪切实验测出煤样的内聚力C和内摩擦角；

（三）窄煤柱（1）传递至厚煤层沿空巷道底煤（3）的载荷：

式中：为厚煤层沿空巷道底煤体容重，KN/m³；为厚煤层沿空巷道底煤（3）的厚度，m；C为厚煤层沿空巷道底板煤体内聚力，KPa；为厚煤层沿空巷道底煤内摩擦角，º；

（四）厚煤层沿空巷道（2）相邻采空区（5）的顶板垮落高度：

M为煤层厚度，m；k为相邻采空区冒落矸石的碎胀系数，取1.1～1.5；α为煤层倾角，º；

（五）通过矿山压力现场实测的方法，获得基本顶在采空区（5）侧方的煤柱（1）上方断裂岩块（4）的长度L；

（六）由步骤（三）所得底板煤体承受窄煤柱传递载荷q、步骤（四）所得相邻采空区顶板垮落高度h及步骤（五）测得的基本顶侧方断裂岩块长度L，计算出留设窄煤柱（1）的宽度：

式中：b为巷道跨度，m；h为相邻采空区顶板垮落高度，m；L为基本顶在煤柱上方断裂块长度，m； 为顶板岩层容重，KN/m³；M为煤层厚度，m； 为基本顶破断角，º；

（七）根据厚煤层沿空巷道净高X与净宽Y确定选择矿用挖掘式装载机（6）的高度H和宽度T，使；

（八）根据步骤（七）所选矿用挖掘式装载机（6）的挖装能力，选用与之配套的转载式输送机（7）和胶带输送机（8）；

（九）在厚煤层沿空巷道超前支护巷段以外底板鼓起量达0.5m巷段处布置安装设备，通过矿用挖掘式装载机（6）将因底臌而处于松散破碎状态的底煤掘起；

（十）将步骤（九）掘起的底煤装入矿用挖掘式装载机自身的刮板输送机，经转载式输送机（7）输送至胶带输送机（8），终由采区主运输系统运出。

2.根据权利要求1所述的基于窄煤柱致臌效应的厚煤层沿空巷道底煤回收方法，其特征在于：所述厚煤层沿空巷道是沿煤层顶板且留底煤掘进的巷道。

3.根据权利要求1所述的基于窄煤柱致臌效应的厚煤层沿空巷道底煤回收方法，其特征在于：所述厚煤层的煤层厚度不小于5m。

4.根据权利要求1所述的基于窄煤柱致臌效应的厚煤层沿空巷道底煤回收方法，其特征在于：所述厚煤层沿空巷道净高X不小于4m，净宽Y不小于5m，所留底煤厚度不小于1m。

5.根据权利要求1所述的基于窄煤柱致臌效应的厚煤层沿空巷道底煤回收方法，其特征在于：所述现场采集厚煤层沿空巷道底煤（3）的煤样长度大于10cm；煤芯的总长度不小于1m。

6.根据权利要求1所述的基于窄煤柱致臌效应的厚煤层沿空巷道底煤回收方法，其特征在于：所述在实验室加工成标准试件不少于6件。

7.根据权利要求1所述的基于窄煤柱致臌效应的厚煤层沿空巷道底煤回收方法，其特征在于：所述配套的转载式输送机（7）和胶带输送机（8）的输送量大于矿用挖掘式装载机的挖装量。