[发明专利]一种工业废弃物绿色充填置换开采方法

权利要求书

1.一种工业废弃物绿色充填置换开采方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）巷道布置

根据工作面开采区域大小，工作面沿走向布置三条回采顺槽，其中，中间的一条作为运输顺槽（5），上下两条分别作为上回风顺槽（6）和下回风顺槽（4），运输顺槽（5）的一端与采区的运输大巷（1）相连，上回风顺槽（6）和下回风顺槽（4）的一端分别与采区的回风大巷（2）相连，在各条回采顺槽掘进到位后，在三条回采顺槽的另一端布置切眼条带矿房（7）贯通运输顺槽（5）、上回风顺槽（6）和下回风顺槽（4），形成全风压通风系统；

（2）回采工艺

工作面采用巷式条带开采工艺，条带矿房长度为50-100m，宽度为5m，工作面实体煤开采分为以下三个步骤：步骤一，实体煤开采，采用“采一留三”的条带矿房开采工艺，即沿切眼条带矿房（7）每隔15m煤柱回采一个条带矿房，采用连续采煤机（8）或掘采机进行煤炭开采，后配套运输采用梭车（9）或防爆装载机运输，回采过程中每完成一个掘进循环进行矿房顶板及两帮支护，每回采完一个条带矿房及时进行充填；步骤二，开采15m煤柱的中间5m煤柱，回采过程中同样每完成一个掘进循环进行矿房顶板和两帮支护，条带矿房回采完毕及时进行充填；步骤三，开采步骤一和步骤二的充填体之间的5m煤柱，回采过程中每完成一个掘进循环只进行矿房顶板支护，两帮不支护，在条带矿房回采完毕及时进行充填；

（3）充填工艺

依据上述三个步骤的回采工艺，相应充填工艺分为一阶段高强度充填和二阶段低强度充填，在上述步骤一和步骤二采完的条带矿房，采用高强度充填体充填，采用工业充填泵或自流方式通过充填管路由地面输送至井下条带矿房，步骤三采完的条带矿房，采用二阶段低强度充填体进行充填；

一阶段高强度充填的方法：在充填过程中，2-3个条带矿房交替进行充填；

二阶段低强度充填的方法包括采用低强度料浆进行充填或采用固体胶结充填方式；

近水平煤层的充填接顶：根据条带矿房长度和充填料浆流动性布置若干充填接顶管路和排气管路；

（4）通风方式

在运输顺槽（5）与上回风顺槽（6）和下回风顺槽（4）通过切眼条带矿房（7）贯通后，工作面形成全风压通风系统，即新鲜风流通过运输大巷（1）进入运输顺槽（5），再经过切眼条带矿房（7）后进入上回风顺槽（6）和下回风顺槽（4），条带矿房回采过程中，采用局部通风机进行通风，即新鲜风流通过风筒进入条带矿房迎头，洗刷工作面后，污风依次通过条带矿房、切眼条带矿房（7）进入上回风顺槽（6）和下回风顺槽（4），在条带矿房与上回风顺槽（6）和下回风顺槽（4）贯通后新鲜风流通过条带矿房进入上回风顺槽（6）和下回风顺槽（4），充填过程中，在充填体未接顶前采用条带矿房和切眼条带矿房（7）进行通风，在条带矿房完全接顶后通过切眼条带矿房（7）进行通风。

2.根据权利要求1所述的一种工业废弃物绿色充填置换开采方法，其特征在于：所述回采顺槽的长度为1000m，相邻的两条回采顺槽之间的距离为50-100m。

3.根据权利要求1所述的一种工业废弃物绿色充填置换开采方法，其特征在于： 所述切眼条带矿房（7）的宽度为5m。

4.根据权利要求1所述的一种工业废弃物绿色充填置换开采方法，其特征在于：所述一阶段高强度充填的材料包括煤矸石、水:、粉煤灰、胶结料，按照6:2:1:1的质量比，在地面混合成高强度充填体料浆。

5.根据权利要求1所述的一种工业废弃物绿色充填置换开采方法，其特征在于：所述二阶段低强度充填的低强度料浆包括：煤矸石、水:、粉煤灰、胶结料、石膏，按照6:2:1:0.5:0.5的质量比，在地面混合成低强度充填体料浆。

6.根据权利要求1所述的一种工业废弃物绿色充填置换开采方法，其特征在于：所述固体胶结充填方法，包括将工业废弃物通过矸石输料孔、运输皮带、矸石充填机抛掷充填工作面，在巷道顶部采用矸石、水、粉煤灰和胶结料按照5:2.5:1.5:0.5的质量比混合成高浓度料浆，进行密实接顶，保证巷道充实严密，不留空隙。