CN101701526B - 一种采空区袋式充填方法 - Google Patents

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Abstract

一种采空区袋式充填方法，从开切眼起，在采空区内间隔吊挂多个柔性充填袋，并在多个柔性充填袋的外侧布置多个单体支柱，然后在柔性充填袋外侧架设依托于单体支柱的模板；向袋内充填含水量达85％以上的高水材料浆液至饱满，待袋内高水材料凝固后，拆除模板和单体支柱，完成一排充填循环。随采煤工作面的推进，继续下一排充填作业，紧靠前排吊挂柔性充填袋，进行下一循环的挂袋充填，周而复始，直至完成整个采空区的充填作业。本发明能对采空区顶板进行直接支撑，有效减少顶板下沉与控制地表的移动。尤其适用于走向推进或煤层倾角较小的仰斜开采工作面采空区充填。其工艺简单，易施工，成本低，操作简便，充填率高。

Description

一种采空区袋式充填方法
技术领域
本发明涉及一种采空区袋式充填方法，尤其适用于“三下”(建筑物下、水体下、铁路下)煤炭开采后采空区的充填。
背景技术
长期以来，“三下”压煤开采造成了岩层和地表严重的变形破坏。地下水系遭到破坏，大量的地面建筑物因变形严重导致无法继续使用。因此，需要对煤炭开采后采空区进行充填来减缓采空区上方的岩层向下运动，从而达到保护地表的目的。
目前采空区充填的主要方式有矸石充填、水砂充填、膏体和似膏体充填等。这些充填方式都对地表的下沉控制均起到了一定作用。但是矸石充填、水砂充填的充填率较低、充填成本很高、对地表的下沉控制作用有限；膏体充填和似膏体充填充填率虽然有提高，但其充填工艺较为复杂，需配备的设备复杂，初期投资较大，少则几千万元，多则上亿元，费用极高，因此限制了这两种充填方法的应用与推广。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种方法简单，充填率高，操作简便，易施工，成本低，效果好的采空区袋式充填方法。
本发明的采空区袋式充填方法：
a、从开切眼开始的采空区自上而下间隔施工通道的距离吊挂成排的多个柔性充填袋；
b、在成排吊挂的多个柔性充填袋外侧间隔布置多个单体支柱；
c、在柔性充填袋外侧架设依托于单体支柱的模板；
d、通过与混合浆液输送管路相连的注浆管向模板内的柔性充填袋充填高水材料浆液，直至饱满；
e、待高水材料凝固形成充填体后，拆除模板和单体支柱，完成一排充填作业；
f、随采煤工作面的推进，继续下一排充填作业，紧靠上一排充填体吊挂柔性充填袋，重复步骤b、c、d、e，周而复始，直至完成整个采空区的挂袋充填作业。
所述柔性充填袋的长度为10m～20m，宽度为2m～3m，高度与工作面采高相同；所述的间隔施工通道的距离为2m～3m；必要时，在工作面运输巷、副巷内构筑密闭墙，对柔性充填袋之间的施工通道进行漫灌，直至充满为止。
有益效果：采用柔性充填袋建模，利用注浆管将高水材料注入其中直至饱满、凝固后，可直接支撑采空区顶板以控制直接顶及上覆岩层，减少顶板弯曲下沉和离层量，达到控制地表沉陷的目的。由于高水材料充填浆液含水量高，简化了制浆生产系统和泵送系统，充填工艺简单，充填率高，设备投资省。另外，可直接利用井下废水作为充填浆液用水，从而降低了井下排水费用。能够解决“三下”压煤开采工作面其它采空区充填方式充填率较低、工艺复杂和投资较大的问题，适用于走向推进或煤层倾角较小的仰斜推进工作面的采空区充填。本发明工艺简单，设备投资省，充填率高，操作简便，易施工，成本低，效果好，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的一排柔性充填袋布置示意图。
图2是本发明的二排柔性充填袋布置示意图。
图中：1-柔性充填袋；2-施工通道；3-模板；4-单体液压支柱；5-采空区；6-运输巷；7-副巷；8-充填泵；9-A料输送管路；10-B料输送管路；11-混合器；12-混合浆液输送管路；13-充填体；a-柔性充填袋长度；b-柔性充填袋宽度；L-保留通道长度。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：
图1所示，首先在副巷7内设置混合器11，在混合器11的出口端连接通向采空区的混合浆液输送管路12，高水材料混合器11入口端分别连接与充填泵8相连的A料输送管路9和B料输送管路10。然后从开切眼开始的采空区5内自上而下吊挂多个柔性充填袋1，柔性充填袋1的个数根据采空区的宽度确定，多个柔性充填袋1间隔排列成一排，每个柔性充填袋1的长度a为10m～20m，宽度b为2m～3m，高度与工作面采高相同；柔性充填袋与柔性充填袋之间留有施工通道2，施工通道2的距离L为2m～3m。在第一排吊挂的多个柔性充填袋1外侧间隔布置多个单体支柱4，在柔性充填袋1外侧架设依托于单体支柱4的模板3，模板3由多块木板、塑料板，或金属板构成。启动充填泵8，将所选用的加水搅拌配制好的高水材料A料、B料两种浆液分别经由A料输送管路9、B料输送管路10泵送到工作面副巷7巷，通过混合器11混合，形成含水量占85％以上的高水材料混合充填浆体，经混合器11出来的混合浆体再通过输送管路12向模板3内的柔性充填袋1充填高水材料浆液，直至饱满；待高水材料凝固形成充填体13后，拆除模板3和单体支柱4，完成第一排的充填作业。
图2所示，随采煤工作面的推进，继续第二排的充填作业，紧靠第一排充填体13吊挂第二排柔性充填袋1，在第二排吊挂的多个柔性充填袋1外侧间隔布置多个单体支柱4，在柔性充填袋1外侧架设依托于单体支柱4的模板3，通过注浆管向模板3内的柔性充填袋1充填高水材料浆液，直至饱满；待高水材料凝固后，拆除模板3和单体支柱4，完成第二排的充填作业。
依次循环，重复挂袋及充填作业，一排接一排周而复始，直至完成整个采空区5的挂袋充填作业。根据充填采空区上复岩情况，必要进，在工作面运输巷6、副巷7内构筑密闭墙，对间隔施工通道2进行漫灌，直至充满为止，使所有充填体固结在一起，完成采空区所有充填作业。

Claims (4)

1.一种采空区袋式充填方法，其特征在于：
a、从开切眼开始的采空区(5)自上而下间隔施工通道(2)的距离吊挂成排的多个柔性充填袋(1)；
b、在成排吊挂的多个柔性充填袋(1)外侧间隔布置多个单体支柱(4)；
c、在柔性充填袋(1)外侧架设依托于单体支柱(4)的模板(3)；
d、通过与混合浆液输送管路(12)相连的注浆管向模板(3)内的柔性充填袋(1)充填高水材料浆液，直至饱满；
e、待高水材料凝固形成充填体(13)后，拆除模板(3)和单体支柱(4)，完成一排充填作业；
f、随采煤工作面的推进，继续下一排充填作业，紧靠上一排充填体(13)吊挂柔性充填袋(1)，重复步骤b、c、d、e，周而复始，直至完成整个采空区(5)的挂袋充填作业。
2.根据权利要求1所述的采空区袋式充填方法，其特征在于：所述柔性充填袋(1)的长度为10m～20m，宽度为2m～3m，高度与工作面采高相同。
3.根据权利要求1所述的采空区袋式充填方法，其特征在于：所述的间隔施工通道(2)的距离为2m～3m。
4.根据权利要求1所述的采空区袋式充填方法，其特征在于：根据充填采空区上复岩情况，必要时，在工作面运输巷(6)、副巷(7)内构筑密闭墙，对柔性充填袋(1)之间的施工通道(2)进行漫灌，直至充满为止。
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