CN101701527A - 一种采空区开放式充填方法 - Google Patents
一种采空区开放式充填方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101701527A CN101701527A CN200910185320A CN200910185320A CN101701527A CN 101701527 A CN101701527 A CN 101701527A CN 200910185320 A CN200910185320 A CN 200910185320A CN 200910185320 A CN200910185320 A CN 200910185320A CN 101701527 A CN101701527 A CN 101701527A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filling
- goaf
- top plate
- coal
- top board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012856 packing Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 18
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims description 11
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 8
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 12
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 11
- 230000031864 metaphase Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 3
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
一种采空区开放式充填方法，从开切眼处，先对初始预充填顶板跨距L1采空区进行充填，当充填的高水材料浆液与采空区顶板接触时，停止充填，随采煤工作面不断向前推进，充填也不断进行，完成对初始预充填顶板跨距L1未充满区域和顶板跨距L2范围内采空区的充填；当工作面开采结束后，在工作面运输斜巷和轨道斜巷内构筑封堵墙来密闭采空区，对收尾预充填顶板跨距L3和中期预充填顶板跨距L2未充满区进行充填，完成最后阶段采空区的充填，凝固的充填体对采空区顶板起到支撑作用。本发明适用于煤层倾角在12°以上的仰斜开采工作面，充填密实性好；充填与采煤互不影响，充填方法简单，初期投入低，充填系统初期投入可降低90％到97％，具有广泛的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种采空区开放式充填方法，适用于煤层倾角在12°以上仰斜开采工作面的采空区充填。
背景技术
长期以来，“三下”压煤开采后，往往造成采空区上覆岩层与地表的严重变形，引起地面建筑物无法使用，地下水系遭到破坏。通过对采空区进行充填，可以解决这些问题。
目前，采空区充填方式主要有矸石充填，水砂充填、膏体和似膏体充填等。这些充填方式对采空区上覆岩层的移动起到了一定的控制作用。但这些方法存在的不足是充填率低、成本高，特别是充填工艺与工作面采煤工序相互影响，生产效率很低，且以往充填工艺复杂，初期投入较大，少则几千万元，多则上亿元，从而限制了这些充填方法的应用与推广。
发明内容
技术问题：本发明目的是提供一种操作非常简便，充填率高，且操作简便的采空区充填方法。
技术方案：本发明的采空区开放式充填方法：
a、将混合泵设在煤层倾角α＞12°的仰斜采煤工作面的轨道斜巷内，在混合泵的入料端分别连接与输送泵相连的A料输送管路和B料输送管路；在混合泵的出料端连接通向采空区的混合浆液输送管；
b、先从开切眼处，对初始预充填顶板跨距L1采空区段进行充填，通过输送泵将含水量达85％以上的以1∶1配合使用的高水材料A料与B料通过A料输送管路和B料输送管路送入采煤工作面的轨道斜巷内，经混合泵混合后，由混合浆液输送管送入充填地点；
c、当充填底部的高水材料浆液与采空区顶板接触时，停止充填，完成初始采空区的充填；
d、随采煤工作面不断向前推进，混合浆液不断通过输送管送入工作面后方的采空区，直至完成对初始预充填顶板跨距L1未充满区域和顶板跨距L2范围内采空区的充填，完成第二阶段采空区的充填；
e、当工作面开采结束及工作面采煤设备搬家后，在工作面运输斜巷和轨道斜巷内构筑封堵墙对采空区进行密闭，对收尾预充填顶板跨距L3和中期预充填顶板跨距L2未充满区域进行充填，完成最后阶段采空区的充填，整个充填过程结束。
所述将高水材料A料与B料进行混合的混合泵设在距采空区约20m～100m的范围内；所述输送泵的输送能力要求在120m3/h以上。
有益效果：由于工作面布置成仰斜开采方式，采用含水量达85％以上的高水材料，依靠高水材料浆液流动性好的特点，通过输送能力在120m3/h以上的大流量泵送系统将高水材料两种浆液通过管路输送至距采空区20m～100m范围内的地方进行混合，连续地输送至充填点附近，经过一段混合管之后，自流进入采空区，并在30min至90min至内初凝与固化。充填浆体凝固后，起到对采空区裸露出来顶板的支撑作用。本发明能够解决“三下”压煤以往充填开采方式充填率较低、工艺复杂和投资较大的问题。利用高水材料流动性和渗透性好的特点，对采空区漫灌，采煤工艺与采空区充填作业互不影响，特别是充填工序与工作面采煤工序互不影响，可大大提高充填与采煤效率。与膏体、似膏体及矸石充填等系统相比，其方法简单，充填率高，充填密实性好，支撑力强，充填成本与初期投入低，初期投入可降低90％到97％，充填工艺技术初期投入只需300万元左右，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明采空区开放式充填方法示意图；
图2是本发明初始阶段充填平面示意图；
图3是图2I-I剖面图；
图4是第二阶段充填平面示意图；
图5是图4II-II剖面图；
图6是最后阶段充填平面示意图；
图7是图6III-III剖面图；
图中：1-运输斜巷；2-轨道斜巷；3-输送泵；4-A料输送管路；5-B料输送管路；6-混合泵；7-混合浆液输送管；8-初始采空区；9-第二阶段采空区；10-最后阶段采空区及充填体；11-封堵墙；L1-初始预充填顶板跨距；L2-第二阶段充填顶板跨距；L3-收尾充填顶板跨距；α-煤层倾角。
具体实施方式
如附图所示，本发明的采空区开放式充填方法：将混合泵6设在煤层倾角α＞12°的仰斜采煤工作面的轨道斜巷2内，混合泵6设在距采空区20m～100m的范围内。在混合泵6的入料端分别连接与输送泵3相连的A料输送管路4和B料输送管路5；在混合泵6的出料端连接通向采空区的混合浆液输送管7；先从开切眼处，对初始预充填顶板跨距L1采空区段进行充填；要求输送泵3的输送能力在120m3/h以上，通过输送能力在120m3/h以上的输送泵3将含水量达85％以上的以1∶1配合使用的高水材料A料与B料通过A料输送管路4和B料输送管路5送入采煤工作面的轨道斜巷2内，经混合泵6混合后，由混合浆液输送管7送入充填地点；当充填底部的高水材料浆液与采空区顶板接触时，停止充填，完成初始采空区8的充填；随采煤工作面不断向前推进，充填工作也不断进行，即混合浆液不断通过输送管7送入工作面后方的采空区。此工作周而复始，直至完成对初始预充填顶板跨距L1未充满区域和顶板跨距L2范围内采空区的充填，即完成第二阶段采空区的充填；当工作面开采结束及工作面采煤设备搬家后，在工作面运输斜巷1和轨道斜巷2内构筑封堵墙11对采空区进行密闭，对收尾预充填顶板跨距L3和中期预充填顶板跨距L2未充满区域进行充填，完成最后阶段采空区10的充填，整个充填过程结束。经过混合泵6泵送自流进入采空区的高水材料浆液，经过30min至90min至内初凝与固化，充填浆体凝固后，对采空区裸露出来的顶板分阶段分步骤进行支撑。
采用的高水材料由A料和B料组成，A料由多种矿物按比例烧制而成；B料由多种矿物按比例混磨而成，高水材料水体积达到85％以上。
Claims (3)
1.一种采空区开放式充填方法，其特征在于：
a、将混合泵(6)设在煤层倾角α＞12°的采煤工作面的轨道斜巷(2)内，在混合泵(6)的入料端分别连接将与输送泵(3)相连的A料输送管路(4)和B料输送管路(5)；在混合泵(6)的出料端连接通向采空区的混合浆液输送管(7)；
b、通过输送泵(3)将含水量达85％以上的1∶1的高水材料A料与B料通过A料输送管路(4)和B料输送管路(5)送入采煤工作面的轨道斜巷(2)内，经混合泵(6)混合后，由混合浆液输送管(7)导引至充填地点，之后混合浆液自然流灌入采空区，对初始预充填顶板跨距L1采空区段进行充填；
c、当充填底部的高水材料浆液与采空区顶板接触时，停止充填，完成初始采空区(8)的充填；
d、随采煤工作面不断向前推进，混合浆液不断通过输送管(7)送入工作面后方的采空区(9)，直至完成对初始预充填顶板跨距L1未充满区域和顶板跨距L2范围内采空区的充填，完成第二阶段采空区(9)的充填作业；
e、当采煤工作面采煤结束后，在工作面运输斜巷(1)和轨道斜巷(2)内构筑封堵墙(11)对采空区进行密闭，对收尾预充填顶板跨距L3和中期预充填顶板跨距L2未充满区域进行充填，完成最后阶段采空区(10)的充填，整个充填过程结束。
2.根据权利要求1所述的采空区开放式充填方法，其特征在于：所述将高水材料A料与B料进行混合的混合泵(6)设在距采空区约20m～100m的范围内。
3.根据权利要求1所述的采空区开放式充填方法，其特征在于：所述输送泵(3)的输送能力要求在120m3/h以上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910185320A CN101701527A (zh) | 2009-11-05 | 2009-11-05 | 一种采空区开放式充填方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910185320A CN101701527A (zh) | 2009-11-05 | 2009-11-05 | 一种采空区开放式充填方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101701527A true CN101701527A (zh) | 2010-05-05 |
Family
ID=42156451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910185320A Pending CN101701527A (zh) | 2009-11-05 | 2009-11-05 | 一种采空区开放式充填方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101701527A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101881181A (zh) * | 2010-06-23 | 2010-11-10 | 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司 | 一种矿山采空区尾砂充填的混凝土封闭墙 |
| CN102230396A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-11-02 | 大连大学 | 煤矿采空区随采随充充填方法 |
| CN102444421A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-05-09 | 山东华恒矿业有限公司 | 利用风泵进行采空区注浆的方法 |
| CN103233774A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-08-07 | 山西晋城煤业集团勘察设计院有限公司 | 煤矿井下联络横川填充系统 |
| CN103670507A (zh) * | 2013-02-04 | 2014-03-26 | 中国矿业大学 | 一种急倾斜综采工作面采空区矸石充填带宽度的确定方法 |
| CN109973142A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-05 | 新汶矿业集团有限责任公司 | 一种对井下巷道进行密实充填的方法及充填系统 |
| CN110924944A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-27 | 北京科技大学 | 一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法 |
| CN112081625A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-15 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 边帮充填设备 |
| CN113509995A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-19 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 采空区充填设备以及充填方法 |
-
2009
- 2009-11-05 CN CN200910185320A patent/CN101701527A/zh active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101881181A (zh) * | 2010-06-23 | 2010-11-10 | 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司 | 一种矿山采空区尾砂充填的混凝土封闭墙 |
| CN102230396A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-11-02 | 大连大学 | 煤矿采空区随采随充充填方法 |
| CN102444421A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-05-09 | 山东华恒矿业有限公司 | 利用风泵进行采空区注浆的方法 |
| CN103670507A (zh) * | 2013-02-04 | 2014-03-26 | 中国矿业大学 | 一种急倾斜综采工作面采空区矸石充填带宽度的确定方法 |
| CN103670507B (zh) * | 2013-02-04 | 2015-10-21 | 中国矿业大学 | 一种急倾斜综采工作面采空区矸石充填带宽度的确定方法 |
| CN103233774A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-08-07 | 山西晋城煤业集团勘察设计院有限公司 | 煤矿井下联络横川填充系统 |
| CN109973142A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-05 | 新汶矿业集团有限责任公司 | 一种对井下巷道进行密实充填的方法及充填系统 |
| CN110924944A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-27 | 北京科技大学 | 一种煤矿大巷下压煤分段循环充填开采方法 |
| CN112081625A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-15 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 边帮充填设备 |
| CN113509995A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-19 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 采空区充填设备以及充填方法 |
| CN113509995B (zh) * | 2021-07-28 | 2023-11-17 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 采空区充填设备以及充填方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101701527A (zh) | 一种采空区开放式充填方法 | |
| CN201606111U (zh) | 一种矸石井下破碎泵送充填系统 | |
| CN104534167B (zh) | 触变泥浆的减阻方法 | |
| CN100494112C (zh) | 沿空留巷巷帮充填材料 | |
| CN102261262B (zh) | 矿山采场的高性能泡沫砂浆充填方法 | |
| AU2018376026B2 (en) | Microbial modification filling-based coal mining method | |
| CN102434204A (zh) | 坑采矿山废石-全尾砂管道输送充填系统及充填方法 | |
| CN101723622A (zh) | 泡沫尾砂胶结充填材料及制作方法 | |
| CN112814732A (zh) | 一种废石与尾砂混合料浆制备与泵送充填装置 | |
| CN106121722A (zh) | 一种快速构筑密闭墙的方法 | |
| CN104564137A (zh) | 双介质垛式支撑坚硬顶板的煤矿采空区处理方法及装置 | |
| CN106194249B (zh) | 一种煤矿采空区全势能膏体充填系统和方法 | |
| CN102101788A (zh) | 赤泥基流体膨胀充填材料 | |
| CN1202569A (zh) | 一种高浓度和膏体矿山充填工艺及设备 | |
| CN112049682A (zh) | 一种采空区煤矸石支护性实体充填方法 | |
| CN102101790A (zh) | 尾矿基流体膨胀充填材料 | |
| CN102287211A (zh) | 沿空留巷端头液压支架及其进行沿空留巷煤矿开采的方法 | |
| CN210343417U (zh) | 一种实现井下采空区充填巷道充分接顶的密实充填系统 | |
| CN103061767B (zh) | 下向水平分层干式充填采矿法 | |
| CN105464701B (zh) | 一种超大能力稳定连续充填系统 | |
| CN104763467B (zh) | 用于深井金属矿山采空区的充填体及其充填方法和系统 | |
| CN114810073A (zh) | 一种工作面采空区高位灌浆充填方法 | |
| CN217712669U (zh) | 一种充填支架加高压充浆联合充填结构 | |
| CN103352722B (zh) | 一种废石充填背景下胶结充填接顶处理采空区的方法 | |
| CN202467923U (zh) | 一种利用建筑废弃物制备矿用膏体连续搅拌充填装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20100505 |