本發(fā)明涉及一種采礦方法，尤其涉及一種無損采礦方法，屬于礦山開采領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著我國三下一上開采的逐漸發(fā)展，地下及地表采空區(qū)塌陷下沉的現(xiàn)象已對人們的正常生活產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。傳統(tǒng)的采礦法(如條帶開采)，一方面為防止塌陷的發(fā)生不能將煤礦完全采出，造成了未開采資源的大量損失，另一方面也由于地下采空而無法做到對地表下沉的有效控制，因此對地表環(huán)境的破壞也日趨嚴(yán)重。另外，隨著開采深度的增加，由于頂板垮落造成的事故和災(zāi)害日益增加，嚴(yán)重危害著采礦工人的安全，并制約著采礦行業(yè)的發(fā)展。

為了避免因地下采空造成的各種不利影響，人們已開發(fā)出向采空區(qū)內(nèi)填充大量充填體的防治措施，但現(xiàn)有的充填方法均不能與采礦同時進(jìn)行，需在礦體開采完之后的一段時間內(nèi)再進(jìn)行充填，這不僅嚴(yán)重浪費了人力物力，工作效率較低，而且無法保證作業(yè)工人在充填未完成時的人身安全，仍然存在一定的安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種無損采礦方法。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種無損采礦方法，其整體步驟為：

步驟一、布置巷道：在階段運輸大巷和總回風(fēng)巷之間挖掘軌道上山和運輸上山兩條通道；沿垂直于軌道上山的方向挖掘與其接口相通的軌道順槽，使軌道上山和軌道順槽形成充填體及設(shè)備的運輸通道；再沿垂直于運輸上山的方向挖掘與其接口相通的運輸順槽，使運輸順槽和運輸上山形成所采煤礦的運輸通道；

在軌道順槽和運輸順槽的另一端挖掘公共充填材料巷，使三條巷道的接口處相通，便于安裝設(shè)備并鋪設(shè)充填體；在公共充填材料巷靠近階段運輸大巷的一端挖掘一條與階段運輸大巷相平行的回路巷道，回路巷道與軌道上山、運輸上山兩條通道的接口處分別相通；

步驟二、安裝設(shè)備：將運輸順槽和軌道順槽之間的區(qū)域作為第一個工作面；在接近公共充填材料巷的工作面切眼上縱向設(shè)置液壓支架；在液壓支架的后端安裝充填體運輸機、前端安裝刮板輸送機和采煤機；液壓支架的前部用于提供采煤空間支護(hù)、后部用于提供充填作業(yè)空間支護(hù)；

步驟三、無損采礦：啟動刮板輸送機和采煤機；隨著采煤機向前推進(jìn)，液壓支架用于提供采煤空間支護(hù)的部分隨之前移，滑動支撐梁以及滑動底梁均沿水平方向伸出，懸移式液壓支柱放下，直至復(fù)合液壓支架完全變換到伸展形態(tài)；采煤機在開采時，液壓支架后端的充填作業(yè)同時進(jìn)行，實現(xiàn)采充獨立；

當(dāng)支架后端的充填作業(yè)完成需進(jìn)一步向前推進(jìn)時，懸移式液壓支柱收起，滑動支撐梁以及滑動底梁均做收縮運動，牽引帶動復(fù)合液壓支架后部用于提供充填作業(yè)空間支護(hù)的部分向前推進(jìn)，完成該階段的采充過程，并在整個開采過程中不斷循環(huán)。

本發(fā)明可在采礦的同時不斷對支架后端的采空區(qū)進(jìn)行填充，可有效控制因地下采空而造成的地表下沉或塌方，不僅能有效降低對地表環(huán)境的破壞程度，而且安全系數(shù)高；邊采邊填的工作模式還能有效提高開采效率，實現(xiàn)無損高效開采；此外，本發(fā)明還具有適應(yīng)性強、工作效率高、節(jié)省人力物力成本的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為采區(qū)的巷道布置圖。

圖2為液壓支架的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為液壓支架的展開狀態(tài)示意圖。

圖4為液壓支架的收縮狀態(tài)示意圖。

圖中：1、前支撐梁；2、中部支撐梁；3、后支撐梁；4、前支撐座；5、中部支撐座；6、后支撐座；7、滑動支撐梁；8、滑動底梁；9、懸移式液壓支柱；10、液壓千斤頂；11、煤壁；12、采煤機；13、刮板輸送機；14、充填體；15、階段運輸大巷；16、總回風(fēng)巷；17、軌道上山；18、運輸上山；19、軌道順槽；20、運輸順槽；21、公共充填材料巷。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1～4所示，本發(fā)明使用到的設(shè)備為一種采充獨立復(fù)合液壓支架，該液壓支架包括支撐梁、支撐座、滑動支撐梁7、滑動底梁8；支撐梁和支撐座之間通過多根立柱固定相接；支撐梁包括前支撐梁1、后支撐梁3；前支撐梁1、后支撐梁3之間設(shè)置有一個或多個中部支撐梁2；相鄰的支撐梁之間均通過滑動支撐梁7相連接；滑動支撐梁7可沿水平方向做伸展或收縮運動。

支撐座包括前支撐座4、后支撐座6；前支撐座4、后支撐座6之間設(shè)置有一個或多個中部支撐座5；前支撐座4、中部支撐座5、后支撐座6分別與前支撐梁1、中部支撐梁2、后支撐梁3一一對應(yīng)；相鄰的支撐座之間均通過滑動底梁8相連接，滑動底梁8可沿水平方向與滑動支撐梁7做同步伸展或收縮運動；相對的滑動底梁8與滑動支撐梁7之間均設(shè)置有一根或兩根懸移式液壓支柱9。

前支撐座4的前端、后支撐座6的后端均設(shè)置有液壓千斤頂10。其中，前支撐座4前端的液壓千斤頂與位于其前側(cè)的刮板輸送機13相連接，用于向前推送刮板輸送機13并拉動復(fù)合液壓支架的前部前移；刮板輸送機13的上端設(shè)置有采煤機12；后支撐座6后端的液壓千斤頂與位于其后側(cè)的填料輸送機相連接，用于推動復(fù)合液壓支架的后部前移并帶動填料輸送機向前移動。

本發(fā)明的具體實施步驟為：

步驟一、布置巷道：在階段運輸大巷15和總回風(fēng)巷16之間挖掘軌道上山17和運輸上山18兩條通道；其中，階段運輸大巷15為連接通往地面的主副井的總通道，同時也是進(jìn)風(fēng)道，總回風(fēng)巷16為直接通往地面的回風(fēng)道，用于滿足員工在地下正常作業(yè)時的空氣需求；

沿垂直于軌道上山17的方向挖掘與其接口相通的軌道順槽19，使軌道上山17和軌道順槽19形成充填體及設(shè)備的運輸通道；再沿垂直于運輸上山18的方向挖掘與其接口相通的運輸順槽20，使運輸順槽20和運輸上山18形成所采煤礦的運輸通道；

在軌道順槽19和運輸順槽20的另一端挖掘公共充填材料巷21，保證軌道順槽19、運輸順槽20分別與公共充填材料巷21的接口處相通，便于安裝設(shè)備并鋪設(shè)充填體14；在公共充填材料巷21靠近階段運輸大巷15的一端挖掘一條與階段運輸大巷15相平行的回路巷道22，回路巷道22與軌道上山17、運輸上山18兩條通道的接口處分別相通；

步驟二、安裝設(shè)備：將運輸順槽20和軌道順槽19之間的區(qū)域作為第一個工作面；在接近公共充填材料巷21的工作面切眼上縱向設(shè)置液壓支架；在液壓支架的后端安裝充填體運輸機、前端安裝刮板輸送機13和采煤機12；液壓支架的前部用于提供采煤空間支護(hù)、后部用于提供充填作業(yè)空間支護(hù)；

步驟三、無損采礦：啟動刮板輸送機13和采煤機12；隨著采煤機12向前推進(jìn)，液壓支架用于提供采煤空間支護(hù)的部分隨之前移，滑動支撐梁7以及滑動底梁8均沿水平方向伸出，懸移式液壓支柱9放下，直至復(fù)合液壓支架完全變換到伸展形態(tài)；采煤機12在開采時，液壓支架后端的充填作業(yè)同時進(jìn)行，實現(xiàn)采充獨立；

當(dāng)支架后端的充填作業(yè)完成需進(jìn)一步向前推進(jìn)時，懸移式液壓支柱9收起，滑動支撐梁7以及滑動底梁8均做收縮運動，牽引帶動復(fù)合液壓支架后部用于提供充填作業(yè)空間支護(hù)的部分向前推進(jìn)，完成該階段的采充過程，并在整個開采過程中不斷循環(huán)。

當(dāng)?shù)谝粋€工作面上的充填體14充填完成之后，保留軌道順槽19和運輸順槽20，使它們同時作為充填體及設(shè)備的運輸通道，即，充填體及設(shè)備沿著軌道上山17運輸至軌道順槽19之后，再從軌道順槽19的另一端進(jìn)入運輸順槽20中，從而源源不斷的為下一個工作面提供充填體及設(shè)備；同時，在下一個工作面上運輸順槽20相對的一側(cè)，繼續(xù)挖掘新的運輸順槽，如此不斷循環(huán)，完成整個采區(qū)的開采；

當(dāng)新的運輸順槽與運輸上山18之間還未形成新的運輸回路時，沿著公共充填材料巷21、回路巷道22的方向往外運輸煤礦；已開采出的所有礦體均先匯集在階段運輸大巷15中，然后再通過主井輸送至地面。

本發(fā)明可在采礦的同時不斷對支架后端的采空區(qū)進(jìn)行填充，不僅工作效率較高，可大幅度降低人力物力成本，而且邊采邊填的方式可以有效杜絕因過度開采而造成的塌方或頂板垮落等事故的發(fā)生，具有安全系數(shù)高的優(yōu)點；此外，由于煤礦開采完之后可立即對采空區(qū)進(jìn)行填充，工作人員無需考慮過度開采而導(dǎo)致塌方的問題，因此可以最大限度的將礦區(qū)內(nèi)的礦體資源完全開采出來，真正做到無損開采。本發(fā)明還具有良好的多地質(zhì)條件適應(yīng)性，能夠在高瓦斯、高底板水壓等極端情況下提高采礦安全性，同時增加資源的采出率，使三下一上開采變得更容易。