CN112502707B - 一种膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，属于煤矿开采技术领域，解决了现有的煤矿开采中煤炭资源回采率低，且矿区固废无法内部消化的问题。本发明的膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，包括以下步骤：步骤1：确定膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方案；步骤2：建设膏体充填***；步骤3：根据膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方案进行开采。本发明的开采方法在矿井或矿井中的采区(盘区)设计之初考虑矿区的固废处置协同设计煤柱(特别是区段煤柱)的预填充置换，使用矿区固废配制膏体材料预充填开采煤柱资源，实现全矿井无煤柱开采，同时能够无害化处置矿区固废。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法。
背景技术
煤矸石、粉煤灰是矿区生产的主要固废，我国每年煤矸石产量近2亿吨，粉煤灰产量近6亿吨。煤矸石现有的处理方式主要为露天堆存和沟壑掩埋，占压土地资源，严重破坏生态环境。因此，煤矿矸石综合处置亟需合理有效的技术手段。
我国煤矿井工开采过程中产生诸多煤柱，回采率较低(我国采区回采率一般为：薄煤层85％左右，中厚煤层80％左右，厚煤层75％左右)。我国煤矿开采主要集中在中厚煤层和厚煤层，这意味着煤柱损失和开采损失达到了20～25％以上。诸多煤柱中可利用膏体充填回收的煤柱主要有区段煤柱、上下山保护煤柱、大巷煤柱、边角煤柱、“三下一上”煤柱，占矿井遗留煤柱量50％以上。如果此部分煤炭资源在矿井规划设计之初就考虑充填置换回收，可将我国煤炭资源采出率提高至少5～10个百分点。
现有的煤柱开采技术一般采用沿空留巷或沿空掘巷。但沿空留巷作业区一般紧跟工作面后，留巷作业和采煤作业相互影响，采煤与留巷作业效率都较低。沿空掘巷一般需等到工作面回采完成顶板稳定以后才能实施掘进作业，采掘矛盾突出，工作效率较低。
整个井田或采区在规划设计之初往往没有将矿区固废资源化利用置纳入到前期规划中；或者有规划但实施过程中没有合理有效的手段进行矿区固废资源化利用，造成矿区固废严重破坏生态环境的现象。
发明内容
鉴于上述分析，本发明旨在提供一种膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，以解决现有的煤矿开采中煤柱回采率低，且矿区固废无法内部消化的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：确定膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方案；
步骤2：建设膏体充填***；
步骤3：根据膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方案进行开采。
进一步地，步骤1中，所述开采方案包括以下步骤：
步骤1.1：规划和估算井田、采区或盘区的设计煤柱量及膏体填充可采出煤柱量，确定总出矸量；
步骤1.2：定井田、采区或盘区的固废处置量与充填固废资源化利用量是否达到平衡；
步骤1.3：使固废处置量与充填固废资源化利用量达到平衡，完成膏体预充填置换区段煤柱的全井田无煤柱开采方案设计。
进一步地，步骤1.1中，膏体充填可采出煤柱包括工业广场煤柱、“三下一上”煤柱、大巷煤柱、区段煤柱、切眼保护煤柱和边角煤柱。
进一步地，步骤1.2中，所述平衡的判定公式为：
其中W1-Wn为每种固废的产量(吨)，η1-ηn为对应的固废在充填材料中的使用量(吨/立方米)，M为煤柱总资源量(吨)，Mb为使用膏体充填无法回收的煤柱资源量和设计损失量(吨)，γ为煤的容重(吨/立方米)，S为巷道硬化工程量(立方米)；
当K<1时表示固废不足，当K>1时表示固废量过剩，当K＝1时表示固废处置量与充填固废资源化利用量达到平衡。
进一步地，步骤1.3中，通过调整煤柱设计、巷道底板硬化量、固废使用种类和调整充填材料配比，使得所述K值趋近于1。
进一步地，步骤2中，所述膏体充填***为膏体的生产***；
所述生产***的生产步骤包括将矿区固废进行加工破碎形成粒度在15mm以下的颗粒，然后对固废进行配比，再在固废中加入外加剂和水搅拌形成膏状材料，最后将膏体经高压管道输送到矿井下。
进一步地，步骤3中，所述开采包括以下步骤：
步骤3.1：沿井田的第一工作面一侧的设计回采巷道位置掘进两条巷道，分别为第一巷道和第二巷道，连通第一巷道和第二巷道形成全风压通风，设置第一巷道为进风巷，第二巷道为回风巷；
步骤3.2：采出第一巷道和第二巷道之间的煤炭资源并使用固废膏体充填采空区,将第一巷道和第二巷道作为第一工作面的回采巷道；
步骤3.3：沿第一工作面另一侧的设计回采巷道位置掘进两条巷道，分别为第三巷道和第四巷道，连通第三巷道和第四巷道形成全风压通风，设置第四巷道为回风巷，第三巷道为进风巷；
步骤3.4：采出第三巷道和第四巷道之间的煤炭资源并使用固废膏体充填采空区，将第三巷道作为第一工作面的回采巷道，第四巷道作为第一工作面的切眼；
步骤3.5：连通第三巷道和第二巷道，形成沿空留巷的全风压通风风路；连通第四巷道和第一巷道，形成第一工作面的全风压通风风路；
步骤3.6：重复步骤3.3-步骤3.5，完成井田其余工作面的准备。
进一步地，步骤3中，所述开采还包括以下步骤：
步骤3.7：进行“三下一上”煤柱以及井田、采区边角煤柱的膏体充填置换开采；
步骤3.8：进行大巷煤柱和工业广场煤柱的膏体充填置换开采。
步骤3.9：进行井下巷道底板硬化工程及。
进一步地，步骤3.1中，第一巷道和第二巷道之间的间距为区段煤柱的宽度。
进一步地，步骤3.3中，两条巷道掘进至采区边界后，拐向第一巷道和第二巷道，此时第四巷道的断面按照设计切眼断面掘进。
进一步地，步骤3.6中，在准备其余工作面的同时，同步开采准备工作已完成的工作面。
进一步地，步骤3.6、3.7、3.8中，所述区段煤柱、“三下一上”煤柱、井田、采区边角煤柱等能够使用膏体充填技术进行置换开采的滞留煤炭资源的开采采用长壁综采膏体充填开采或短壁跳采膏体充填开采。
进一步地，所述短壁跳采膏体充填法开采，具体步骤为：使用连续采煤机或者综掘机每采完一个一定长度和宽度的窄条带，在形成的窄条带两端头用移动式隔离装置将开采后的采空区封闭，再用膏体材料充满该采空区；采完一个条带，间隔一定宽度的煤柱再开采下一个条带并充填，当完成一轮开采后再返回到起点处对剩余煤柱实施下一轮开采并充填，直至采出所有煤炭资源。
本发明至少可实现如下有益效果之一：
(1)本发明的开采方法在矿井设计之初考虑矿区的固废处置协同预填充置换，使用矿区固废配制膏体材料预充填开采煤柱资源，实现全矿井无煤柱开采。
(2)本发明的开采方法使用矿区主要固废煤矸石等配置膏体材料，使得矿区固废无害化处置，资源化利用，永久消灭污染环境的煤矿矸石山。
(3)本发明的开采方法通过利用矸石等矿区固废配制成为膏体材料，置换井下利用常规方法无法开采的遗留煤柱，提高煤炭资源的回收率。
(4)本发明的开采方法通过膏体预充填置换区段煤柱，实现回收煤柱的同时实施沿空留巷，节省了工作面的准备时间。
(5)本发明的开采方法通过预充填置换区段煤柱，实现工作面沿空留巷作业与工作面采煤作业在时空上分离，避免了采煤作业与留巷作业相互影响，解决了沿空留巷技术工作效率低的难题。
(6)本发明的开采方法在大规模垮落法开采之前对煤柱进行膏体预充填置换开采，避免了垮落法开采之后煤柱资源无法构建生产***而失去开采价值。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例的井田工作面设计图的平面示意图；
图2为本发明实施例的第一工作面第一个区段巷道示意图；
图3为本发明实施例的第一工作面第一个区段煤柱的预充填置换示意图；
图4为本发明实施例的第一工作面第二个区段巷道示意图；
图5为本发明实施例的第一工作面第二个区段煤柱的预充填置换示意图；
图6为本发明实施例的第二工作面区段巷道示意图；
图7为本发明实施例的第二工作面区段煤柱的预充填置换示意图；
图8为本发明实施例的所有工作面区段煤柱回收完成，进行建(构)筑物保护煤柱回收过程示意图；
图9为本发明实施例的所有工作面区段煤柱、建(构)筑物保护煤柱回收完成，进巷大巷煤柱回收过程示意图；
图10为本发明实施例的所有工作面区段煤柱、建(构)筑物保护煤柱、大巷煤柱回收完成，进行工业广场煤柱回收过程示意图。
附图标记：
A-工业广场煤柱，B-“三下一上”煤柱，C-大巷煤柱，D-区段煤柱，E-切眼保护煤柱，1-第一巷道，2-第二巷道，3-第一工作面第一区段充填体，4-第三巷道，5-第四巷道，6-第一工作面第二区段充填体，7-第一工作面永久密闭设施，8-长壁工作面采空区，9-第五巷道，10-第六巷道，11-第二工作面区段充填体，12-第二工作面永久密闭，13-“三下一上”煤柱充填体，14-大巷煤柱充填体，15-工业广场保护煤柱充填体，16-第七巷道。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
本发明的一个实施例，提供了一种膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，本开采方法采用矿区固废制成膏体，充填置换煤柱，一方面能够开采出井下利用常规方法无法开采的遗留煤柱，提高煤炭资源的回收率，另一方面，能够将矿区固废无害化处置，减轻了煤炭开采对环境的污染。
本发明的一个实施例，如图1至图10所示，通过一个井田工作面的实施例，具体说明本发明的膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，包括以下步骤：
步骤1：确定膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方案：
开采方案包括以下步骤：
步骤1.1：规划和估算井田、采区或盘区的设计煤柱量及膏体填充可采出煤柱量，确定总出矸量：
图1中工业广场煤柱A、“三下一上”(指建筑物下、铁路下、水体下和承压水体上)煤柱B、大巷煤柱C、区段煤柱D和切眼保护煤柱E，以及边角煤柱均为通过本发明的膏体充填可采出煤柱。根据煤层勘探资料或揭露情况，判断煤层含矸率，根据矿井设计或采区设计的岩巷工程量，估算井田、采区(盘区)的总出矸量(煤矸石)。
步骤1.2：通过“固废利用与煤柱回收平衡判定公式”判定井田、采区(盘区)固废处置量与充填固废资源化利用量是否达到平衡：
其中W1-Wn为每种固废的产量(吨)，一般矿区固废有煤矸石、粉煤灰、炉渣等，粉煤灰和炉渣来源于采取附近的发电厂，产量根据采区附近发电厂的产量确定；η1-ηn为对应的固废在充填材料中的使用量(吨/立方米)，使用量通过配比试验确定；M为井田规划时得到的煤柱总资源量(吨)，Mb为使用本实施例的充填技术无法回收的煤柱资源量和设计损失量(吨)，M-Mb为本发明的膏体充填可采出煤柱。γ为煤的容重(吨/立方米)；S为巷道硬化工程量(立方米)。
将以上数值代入固废利用与煤柱回收平衡判定公式，计算K值。当K<1时说明固废不足，当K>1时说明固废量过剩，当K＝1时说明固废处置量与充填固废资源化利用量达到平衡。
步骤1.3：通过优化设计，使得固废处置量与充填固废资源化利用量达到平衡，完成膏体预充填置换区段煤柱的全井田无煤柱开采方案设计。
优化设计是通过调整煤柱设计、巷道底板硬化量、固废使用种类和调整充填材料配比，使得步骤1.2中的K值趋近于1，从而使得固废处置量与充填固废资源化利用量达到平衡，完成膏体预充填置换区段煤柱的全井田无煤柱开采方案设计。
步骤2：建设膏体充填***：
膏体充填***为膏体的生产***，生产***的生产步骤包括将矿区固废进行加工破碎形成粒度在15mm以下的颗粒，然后对不同种类的固废进行称量配比，再在固废中加入外加剂和水搅拌形成膏状材料，最后通过柱塞泵的加压或膏体的自重作用，经高压管道输送到矿井下。
固废根据膏体的主要原材料组成可分为煤矸石膏体、粉煤灰膏体、炉渣膏体、炉渣粉煤灰膏体、煤矸石粉煤灰膏体。膏体的选用根据矿区固废的产量情况确定。根据使用场景，在原材料中加入适量的水泥、外加剂和水制成具有一定强度的膏体。
膏体充填***的设计综合考虑矿区固废资源化利用和全矿井、采区煤柱回收、巷道底板硬化的需要。膏体充填***具备加工廉价混凝土的能力，充填体强度可在1-30MPa之间调节。
步骤3：根据膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方案进行开采：
井田包括多个工作面，本实施例的开采方法，预先将区段煤柱采用膏体充填技术进行置换开采，并实施沿空留巷，避免常规沿空留巷过程中留巷作业与采煤作业的相互干扰，具体开采方法包括以下步骤：
步骤3.1：沿井田的第一工作面一侧的设计回采巷道位置掘进两条巷道，分别为第一巷道1和第二巷道2，连通第一巷道1和第二巷道2形成全风压通风，设置第一巷道1为进风巷，第二巷道2为回风巷：
第一巷道1和第二巷道2之间的间距为区段煤柱D的宽度；掘进至采区边界后，连通第一巷道1和第二巷道2，形成全风压通风，或是分段连通第一巷道1和第二巷道2，逐段形成全风压通风，设置第一巷道1为进风巷，第二巷道2为回风巷。
步骤3.2：采出第一巷道1和第二巷道2之间的煤炭资源并使用固废膏体充填采空区，将第一巷道和第二巷道作为第一工作面的回采巷道：
将第一巷道1和第二巷道2之间形成的区段煤柱的煤炭开采出，并使用固废膏体充填采空区，直至区段煤柱全部采出并充填完成。此时保持第一巷道1为进风巷，第二巷道2为回风巷。
步骤3.3：沿第一工作面另一侧的设计回采巷道位置掘进两条巷道，分别为第三巷道4和第四巷道5，连通第三巷道4和第四巷道5形成全风压通风，设置第四巷道5为回风巷，第三巷道4为进风巷：
在相邻两个工作面之间掘进两条巷道，两巷道之间的间距为设计区段煤柱宽度；两条巷道掘进至采区边界后，拐向第一巷道1和第二巷道2，此时第四巷道5的断面按照设计切眼断面掘进，第三巷道4断面不变。再掘进至第一工作面回采巷道设计位置后连通第三巷道4和第四巷道5，形成全风压通风，设置第四巷道5为回风巷，第三巷道4为进风巷。
步骤3.4：采出第三巷道4和第四巷道5之间的煤炭资源并使用固废膏体充填采空区，将第三巷道4作为第一工作面的回采巷道，第四巷道5作为第一工作面的切眼：
将第三巷道4和第四巷道5之间形成的区段煤柱的煤炭开采出，并使用固废膏体充填采空区，直至区段煤柱全部采出并充填完成。保持第三巷道4为进风巷，第四巷道5为回风巷。
步骤3.5：连通第三巷道4和第二巷道2，形成沿空留巷的全风压通风风路；连通第四巷道5和第一巷道1，形成第一工作面的全风压通风风路：
第一工作面的两个区段煤柱全部充填置换以后，连通第三巷道4和第二巷道2，第四巷道5和第一巷道1。第四巷道5和第一巷道1形成第一工作面全风压通风，完成第一工作面准备工作；第三巷道4和第二巷道2形成沿空留巷通风***。
步骤3.6：重复步骤3.3-步骤3.5，完成井田其余工作面的准备：
在该步骤中，始终保持第二巷道2和第七巷道16为沿空留巷的总回风巷，从而为充填置换区段煤柱后所形成的沿空巷道保持全风压通风。
在准备其余工作面的同时，同步开采准备工作已完成的工作面，一方面，开采过程中产生的煤矸石可制成膏体用于后续煤柱的预充填置换，另一方面，提高了开采效率。
步骤3.7：进行“三下一上”煤柱以及井田、采区边角煤柱的膏体充填置换开采：
当回采遇到“三下一上”煤柱，井田、采区边角煤时，利用步骤2中建设的膏体充填***进行长壁综采膏体充填开采或短壁跳采膏体充填开采。
长壁综采工艺在采煤中运用广泛，本实施例中，将膏体充填与长臂综采结合，形成长壁综采膏体充填开采，具体步骤为：充填工作面支架、采煤机和刮板输送机三机配合以及空间布置关系与普通综采工作面相同；不同点在于支架、采空区处理方式和布置充填管道。膏体充填工作面每推进一个充填步距，需要沿工作面煤壁方向在支架后面以及两端作隔离，在采煤工作面后方新产生的采空区形成封闭隔离空间(该采空区为待充填区)，随后用膏体材料充填隔离墙内全部待充填空间，等待充填的膏体材料凝结固化达到设计早期强度以后，再进行下一循环充填采煤。
长壁综采需要布置综采工作面，对于不规则煤柱或狭长煤柱适应性较差，且在进行下一循环充填采煤之间，需要等待上一轮充填的膏体材料凝结固化达到设计早期强度，开采效率低。
进一步地，本实施例中，对于不规则煤柱或狭长煤柱，采用短壁跳采膏体充填法开采，具体步骤为：使用连续采煤机或者综掘机每采完一个适当长度和适当宽度的窄条带，在形成的窄条带两端头用移动式隔离装置将开采后的采空区封闭，再用膏体材料充满该采空区。采完一个条带，间隔一定宽度的煤柱再开采下一个条带并充填，当完成一轮开采后再返回到起点处对剩余煤柱实施下一轮开采并充填，直至采出所有煤炭资源。
相较于现有的长壁综采开采方法，短壁跳采膏体充填法开采能够适应不规则的煤柱，且开采过程中，采煤空间与充填空间分离，采煤与充填会不干涉，开采效率高。
步骤3.8：进行大巷煤柱和工业广场煤柱的膏体充填置换开采：
当全井田除大巷煤柱和工业广场煤柱之外，全部完成无煤柱回采后，开始开采大巷煤柱和工业广场煤柱。大巷煤柱和工业广场煤柱采用长壁综采膏体充填回收或短壁跳采膏体充填回采。最终实现矿区固废处置协同预充填置换区段煤柱的全井田无煤柱开采。
步骤3.9：进行井下巷道底板硬化工程。
井田开采过程中，当井下需要施工混凝土工程时，综合利用建成的膏体充填***，配置膏体输送到井下，进行井下巷道底板硬化工程及其他井下混凝土工程。
综上所述，本发明实施例提供的一种膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，使用矿区主要固废煤矸石等配置膏体材料，使得矿区固废无害化处置，资源化利用，永久消灭污染环境的煤矿矸石山；本发明的开采方法通过利用矸石等矿区固废配制成为膏体材料，置换井下利用常规方法无法开采的遗留煤柱，提高煤炭资源的回收率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：确定膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方案；
步骤2：建设膏体充填***；
步骤3：根据膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方案进行开采；
步骤3中，所述开采包括以下步骤：
步骤3.1：沿井田的第一工作面一侧的设计回采巷道位置掘进两条巷道，分别为第一巷道(1)和第二巷道(2)，连通第一巷道(1)和第二巷道(2)形成全风压通风，设置第一巷道(1)为进风巷，第二巷道(2)为回风巷；
步骤3.2：采出第一巷道(1)和第二巷道(2)之间的煤炭资源并使用固废膏体充填采空区，将第一巷道(1)和第二巷道(2)作为第一工作面的回采巷道；
步骤3.3：沿第一工作面另一侧的设计回采巷道位置掘进两条巷道，分别为第三巷道(4)和第四巷道(5)，连通第三巷道(4)和第四巷道(5)形成全风压通风，设置第四巷道(5)为回风巷，第三巷道(4)为进风巷；
步骤3.4：采出第三巷道(4)和第四巷道(5)之间的煤炭资源并使用固废膏体充填采空区，将第三巷道(4)作为第一工作面的回采巷道，第四巷道(5)作为第一工作面的切眼；
步骤3.5：连通第三巷道(4)和第二巷道(2)，形成沿空留巷的全风压通风风路；连通第四巷道(5)和第一巷道(1)，形成第一工作面的全风压通风风路；
步骤3.6：重复步骤3.3-步骤3.5，完成井田其余工作面的准备；
步骤3.7：进行“三下一上”煤柱(B)以及井田、采区边角煤柱的膏体充填置换开采；
步骤3.8：进行大巷煤柱(C)和工业广场煤柱(A)的膏体充填置换开采；
步骤3.9：进行井下巷道底板硬化工程；
步骤3.6中，始终保持第二巷道(2)和连通第二巷道(2)与其余工作面的进风巷的第七巷道(16)为沿空留巷的总回风巷；
步骤3.7中，采用短壁跳采膏体充填法开采，具体步骤为：使用连续采煤机或者综掘机每采完一个适当长度和适当宽度的窄条带，在形成的窄条带两端头用移动式隔离装置将开采后的采空区封闭，再用膏体材料充满该采空区；采完一个条带，间隔一定宽度的煤柱再开采下一个条带并充填，当完成一轮开采后再返回到起点处对剩余煤柱实施下一轮开采并充填，直至采出所有煤炭资源。
2.根据权利要求1所述的膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，其特征在于，步骤1中，所述开采方案包括以下步骤：
步骤1.1：规划和估算井田、采区或盘区的设计煤柱量及膏体填充可采出煤柱量，确定总出矸量；
步骤1.2：判定井田、采区或盘区的固废处置量与充填固废资源化利用量是否达到平衡；
步骤1.3：使固废处置量与充填固废资源化利用量达到平衡，完成膏体预充填置换区段煤柱的全井田无煤柱开采方案设计。
3.根据权利要求2所述的膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，其特征在于，步骤1.1中，膏体充填可采出煤柱包括工业广场煤柱(A)、“三下一上”煤柱(B)、大巷煤柱(C)、区段煤柱(D)、切眼保护煤柱(E)和边角煤柱。
4.根据权利要求3所述的膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，其特征在于，步骤1.2中，所述平衡的判定公式为：
其中W1-Wn为每种固废的产量，吨，η1-ηn为对应的固废在充填材料中的使用量，吨/立方米，M为煤柱总资源量，吨，Mb为使用膏体充填无法回收的煤柱资源量和设计损失量，吨，γ为煤的容重，吨/立方米，S为巷道硬化工程量，立方米；
当K<1时表示固废不足，当K>1时表示固废量过剩，当K＝1时表示固废处置量与充填固废资源化利用量达到平衡。
5.根据权利要求4所述的膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，其特征在于，步骤1.3中，通过调整煤柱设计、巷道底板硬化量、固废使用种类和调整充填材料配比，使得所述K值趋近于1。
6.根据权利要求5所述的膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，其特征在于，步骤2中，所述膏体充填***为膏体的生产***；
所述生产***的生产步骤包括将矿区固废进行加工破碎形成粒度在15mm以下的颗粒，然后对固废进行配比，再在固废中加入外加剂和水搅拌形成膏状材料，最后将膏体经高压管道输送到矿井下。
7.根据权利要求1所述的膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，其特征在于，步骤3.1中，第一巷道(1)和第二巷道(2)之间的间距为区段煤柱(D)的宽度。
8.根据权利要求1所述的膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，其特征在于，步骤3.3中，两条巷道掘进至采区边界后，拐向第一巷道(1)和第二巷道(2)，此时第四巷道(5)的断面按照设计切眼断面掘进。
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Denomination of invention: A method of full mining without coal pillars using paste pre filling to replace coal pillars Granted publication date: 20230228 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Xuzhou Copper Mt branch Pledgor: XUZHOU CUMT BACKFILL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024320000014 |