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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利综采工作面三位一体钻孔流态化充填绿色开采方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119266901B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411414027.5，技术领域涉及：E21F15/00；该发明授权综采工作面三位一体钻孔流态化充填绿色开采方法是由王方田;王旭;郝文华;汤天阔设计研发完成，并于2024-10-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本综采工作面三位一体钻孔流态化充填绿色开采方法在说明书摘要公布了：本发明公开了综采工作面三位一体钻孔流态化充填绿色开采方法；包括如下步骤：在地面布置地面充填泵站，井下布置充填硐室，地面充填系统负责离层区的充填工作并向井下充填硐室输送充填材料；而井下充填系统需要向裂隙带和冒落带充填。首先需要根据离层出现的时机、离层空间、离层发育情况等因素，来确定离层注浆的层位、离层钻孔的布置、离层注浆量等实施离层注浆充填开采的关键条件。对于裂隙带和冒落带，需要确定冒落带高度和充填量参数。最后对充填系统进行设计，重点考虑井下充填系统在时间和空间上的配合关系。三位一体充填可以对覆岩进行支撑，保护了井下工人的安全，又保护了地面建筑不被破坏。

本发明授权综采工作面三位一体钻孔流态化充填绿色开采方法在权利要求书中公布了：1.一种综采工作面三位一体钻孔流态化充填绿色开采方法，其特征在于：包含如下步骤： S1、根据主煤层的上覆岩层情况判断是否存在关键层； S11、从开采煤层直接定为第一层岩层，从深部向浅部依次确定上覆岩层中坚硬岩层的层位，根据组合梁原理可推导出判断关键层层位的公式： ； 其中：hi、、Ei分别为第i层岩层的厚度、容重和弹性模量，从煤层上方第1层岩层开始计算，当满足上述不等式时，第m+1层岩层为坚硬岩层； S12，根据公式得到各个坚硬岩层的破断距lk， 其中：hk为第k层硬岩的厚度，m；为第k层硬岩的抗拉强度，MPa；qk为第k层硬岩所承受的载荷，MPa，qk的计算公式如下： ； 其中mk为坚硬岩层所控制的软岩层数；hk,j、、Ek,j分别为第k层硬岩所控制的软岩层组中第j层岩层的厚度、容重、弹性模量，单位分别为m，MNm3，GPa； S13，判断是否存在关键层； 从埋深最大的一层坚硬岩层开始计算各个坚硬岩层的破断距lklk+1是否成立，如果出现lklk+1，则将第k+1层硬岩层承受的载荷加到第k层硬岩层上，重新计算第k层硬岩层的破断距，若重新计算的第k层硬岩层的破断距小于第k+1层硬岩层的破断距，则取lk=lk+1，继续进行对比，若第k层坚硬岩层的破断距小于其上部所有的坚硬层的破断距，则第k层坚硬岩层为关键层，进行离层注浆充填；否则不存在关键层，无法进行离层注浆充填； S2、对主煤层的上覆岩层在开采过程中的运移规律进行分析，得到注浆充填层位、注浆充填钻孔的布置、离层区注浆量以及裂隙带和冒落带的注浆量； S21、根据离层出现的时机、离层空间、离层发育情况得到离层注浆的层位、离层钻孔的布置、离层注浆量， 离层注浆的层位在开采煤层导水裂隙带高度+隔离层厚度以上的关键层下方离层，埋深不小于0.3倍采深； 离层区充填钻孔14的间距l：通过数值模拟软件对所开采工作面进行模拟，随着煤层的推进，观察关键层的状态；关键层断裂时，充填工作面6推进的距离，即为地面离层注浆钻孔的间距l； 步骤22、根据公式得到冒落带高度Hk，其中M为煤层厚度，根据冒落带高度Hk得到裂隙带、冒落带充填量； S3、分别选择对离层区、裂隙带和冒落带进行充填的充填材料； S4、对充填工作面6的开拓巷道和准备巷道进行掘进，首先掘进回风上山1、轨道上山2、运输上山3，随后掘进充填工作面轨道平巷4、下一工作面轨道平巷4’以及充填工作面运输平巷5，使充填工作面轨道平巷4和下一工作面轨道平巷4’分别与轨道上山2相连，使充填工作面运输平巷5与运输上山3相连，下一工作面轨道平巷4’与充填工作面运输平巷5之间设立联络巷11，最后铺设充填管路； S5、在运输上山3中靠近充填工作面运输平巷5的位置建立充填硐室10； S6、在地面上处于充填工作面6走向和倾向中间位置设置离层区充填泵站16，在工业广场副井附件设置井下充填泵站； S7、根据钻孔点位进行钻孔； S8、充填工作面6按照常规工序进行回采；离层区充填泵站16通过离层区充填管路17将充填材料输送至离层区充填区域15，在充填工作面6推进至预定位置时开始充填离层区；充填硐室10通过裂隙带充填管路12和冒落带充填管路13分别向裂隙带充填区域20和冒落带充填区域19输送超高水材料进行充填； S9、重复步骤S8直至完成整个采区的煤层回采。

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