CN112360550A - 一种沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法 - Google Patents
一种沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废注充方法，其特点是在工作面正常采煤和常规沿空留巷的基础上，从开切眼推进至基本顶初次垮落后、上一岩层尚未变形下沉之前，充分利用垮落带与完整岩层之间形成密闭性良好的离层空间，采用煤基固废为主的膏体材料对基本顶和上一岩层之间的离层空间进行高压大流量快速泵注，使膏体材料充分填充垮落带岩块间隙和离层空间，阻止上覆岩层进一步弯曲下沉，从源头阻断离层空间向上传递和发展的趋势，始终将离层空间保持在采空区中低位顶板中，方便泵注充填，同时防止采空区垮落带影响范围扩大，进而减少地表沉陷。该方法具备充填开采和沿空留巷双重优点，同时利用膏体材料与垮落带矸石胶结形成的整体，形成对上覆岩层的支撑体。该方法成本低，施工简单，安全可靠，技术经济效益显著。
Description
技术领域
本发明属于煤炭行业固废充填绿色开采技术领域，尤其涉及到顶板离层注浆充填技术领域。
背景技术
采煤工作面推进过程中，后方的直接顶和基本顶相继破断垮落，上覆岩层在重力作用下弯曲下沉，相邻岩层之间形成离层空间，随着开采距离的增加，离层空间由下向上依次发展、逐层传递，岩层破坏的范围也相应扩大，最终导致地表沉陷。我国每年因采煤导致的地面塌陷高达3万公顷，且采煤、燃煤等排放的煤基固废物就达数亿吨，矿区生态环境破坏之严重可想而知。如何安全有效实现矿山绿色开采，变废为宝的同时保护地表环境，已成为矿山研究领域的一大热门课题。
为此，近年来发展了工作面矸石固体、膏体、高水等充填方式，但是这些充填方式与采煤作业相互干扰大，影响采煤进度，且充填材料短缺、材料制备成本高、充填系统复杂、地表减沉效果不佳等因素制约了工作面充填的应用。覆岩离层注浆充填方式采用地面钻孔、地层泵注的方法将浆液注入覆岩离层，不仅有效缓解覆岩离层向地表发展，减少地表沉陷，而且与工作面采煤作业互不干扰，不影响采煤进度。但是这种充填方式要等到离层空间发展到关键层附近再进行泵注工作，因此对关键层的判别尤为重要，且存在钻孔深度大，距离长，对深部岩层中的离层空间定位不精确的问题，地面钻孔覆岩离层注浆充填方式具有一定的盲目性，且离层注浆材料一般为粉煤灰为主的灰浆，胶结能力弱，控制地表沉陷作用有限。以上充填方式在充填层位上属于低位和高位充填，目前中位大规模充填方式公开资料较少。
发明内容
为了解决低位充填中工作面采煤与充填作业相互影响大，充填材料不足、材料制备成本高，充填系统复杂的问题，和高位覆岩离层注浆充填中的钻孔深、管路长、离层空间定位不精确的注浆盲目性问题，公开了一种沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法。
本发明提供如下技术方案：
沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法的特点是工作面从开切眼进行常规垮落法开采，同时工作面一端进行常规沿空留巷作业。当工作面推进距离初次达到基本顶垮距后，基本顶垮落，上一岩层尚未变形下沉，垮落带上方形成一个离层空间。根据基本顶垮落形态，在巷道中选择合理方位进行钻孔、布置通向离层空间的注浆管路，采用煤基固废材料制作成膏体充填材料通过管路对离层空间进行大规模注充作业，使膏体材料充满离层空间，阻止上覆岩层进一步弯曲下沉和离层空间向上传递和发展。采煤工作面继续推进，当基本顶再次垮落时，采用相同的方法对基本顶和上一岩层之间的离层空间进行膏体泵注。如此循环，始终将离层空间控制在采空区中低位顶板中，方便泵注充填，同时防止采空区影响范围扩大。
采煤工作面高度不宜过高，以1.5-3m为宜，长度不宜过长和过短，应介于基本顶或直接顶的1倍垮距与2倍垮距之间，保证顶板在推进到垮距后，顶板在走向和倾向方向均能垮落，且防止倾向方向顶板悬空和避免顶板长距离大面积垮落，增加注充作业的不安全因素。巷道留设宽度应以能安全放置钻孔和泵注机器等设备外还留有行人距离为宜。
泵注充填材料主要以煤矸石、粉煤灰、气化渣、脱硫石膏、炉底渣等煤基固废制作成的膏体或似膏体，其中原生煤矸石进行细碎，粒径不大于10mm，尽可能粉碎以减少对管道的磨损。气化渣在充填材料中的掺量不小于10％。根据膏体材料输送过程及其充满离层空间和垮落带矸石间隙的时间，充填膏体初凝时间为4-6小时，终凝时间为8-12小时，充填材料的抗压强度不小于2MPa，塌落度不大于22cm，泌水率不大于5％，20MPa载荷下的压缩率不大于5％，具备优良的泵送性能和自密实性能。
在膏体材料注充离层空间之前，需要在巷道侧对中低位顶板离层区进行钻孔、布置泵注管路。合适的钻孔方向、角度、长度和间距等参数的确定方法基本大同小异，只需要根据现场实际和顶板破坏情况进行合理选择，具体如下。
顶板垮落形态第1种情况：当直接顶和基本顶易破碎，随采随落的情况下，钻孔沿斜上方向伸进采空区垮落岩块中，倾斜角度不大于顶板的垮落角θ，钻孔长度应以端头到达离层空间与上一完整岩层接触为宜，用公式进行确定，即
式中L为钻孔长度，h1为直接顶与基本顶厚度之和，h2为钻机距直接顶的高度，θ为钻孔角度。同时钻孔长度可通过钻孔在垮落岩块、离层空间和完整硬岩中的钻进难易程度进行现场实时综合判别。钻孔的间距应根据膏体材料在初凝之前所渗透流动的直径进行合理设定，理论上钻孔间距应不大于此直径，方便材料注满离层。
顶板垮落形态第2种情况：当直接顶易破碎，基本顶破断成一个个较大的岩块，此情况下基本顶岩块压在直接顶破碎矸石上，基本顶岩块与上一岩层形成离层空间。此布置钻孔方式与上述方法类似，需要注意的是在钻孔前进过程中，应避免基本顶岩块发生扰动位移而对钻孔产生的挤压行为。
顶板垮落形态第3种情况：当直接顶和基本顶达到初次垮距，破断成一个个大小不一的岩块，此情况下采空区布满不规则岩块，岩块之间空隙较多较大，钻孔方式与上述情况2基本相似，钻孔过程中需时刻注意岩块发生扰动位移而对钻孔产生的挤压行为。
顶板垮落形态第4种情况：当直接顶和基本顶硬度较大，不易破碎，达到初次垮距后发生整体切落，或岩层仅破断成几个大分段，此情况直接顶和基本顶完整性较好，基本顶与上一岩层之间形成的离层空间形状较为规整，密闭性良好。布置钻孔方式与情况1类似，沿着破断顶板的边缘进行倾斜布置，倾角不大于顶板的垮落角θ，长度应以达到离层空间顶部位置为宜。
顶板垮落形态第5种情况：当直接顶与基本顶在巷道顶板边缘破断，在采空区形成V字形态，或者直接顶V字破断，基本顶弯曲下沉，直接顶与基本顶和基本顶与上一岩层均形成离层空间，这两种情况下，应根据围岩和瓦斯浓度等情况，综合判断巷道侧采用爆破落顶的可行性，采用小规模定向爆破方式将巷道侧的V形顶板切落。待巷道侧的直接顶和基本顶落在采空区，形成稳定状态后，布置钻孔方式参照情况4。同时，若基本顶未垮落，与上一岩层形成离层空间，或者V形直接顶下方远离巷道一侧仍留有不稳定的三角空间，则需延长钻孔，将注浆管路延伸至离层空间和三角空间内，或者条件允许情况下，采用远距离爆破方式，将远离巷道一侧的V形直接顶切落，使其形成稳定结构，然后再进行注充。
钻孔打好后，泵注管路沿着钻孔轨迹进行布置。泵注采用高压大流量快速多孔泵注方式，一是减少基本顶上覆岩层弯曲下沉时间，二是不影响采煤工作面正常推进。泵注膏体材料参数应根据上述5种顶板形态有所区别，在顶板比较破碎的情况1和2中，由于自重作用膏体材料首先填满垮落岩块空隙后再充填离层空间，这种情况下的膏体材料初凝时间不宜太短，终凝时间不宜太长。当顶板垮落后完整性良好，形成的离层空间密闭性较好，这种情况下的膏体材料初凝和终凝之间应适当减小，使其短时间凝固，具备一定支撑作用。
向离层空间泵注膏体材料的用量，应根据采空区体积和垮落岩块的碎胀系数进行合理估算，即材料体积不小于冒落矸石压缩后的剩余空间体积，不大于垮落范围内的原始采空区体积，用公式表示为Vc-(k-1)Vc≤Vg≤Vc，k表示垮落后的采空区矸石在上覆载荷压缩下的碎胀系数，Vc表示顶板垮落范围内的采空区体积，Vg表示注入离层空间的材料体积。同时还要根据现场泵注难易程度来综合判断离层空间是否注满。
当基本顶初次垮落后的离层空间注充满膏体材料后，随着工作面的推进，基本顶开始进入周期性垮落阶段。在基本顶再次垮落之前，撤去大部分注浆管路，只保留基本顶初次垮落与再次垮落交界位置附近的注浆管路，在工作面向前推进过程中，初次垮落离层空间内的充填体支撑基本顶覆岩的能力逐渐增强，以控制基本顶上一岩层的变形，交界处的注浆管路在基本顶周期性的弯曲、下沉、破断、垮落等动态变化过程中始终对基本顶和覆岩间形成的离层空间进行注充作业，一方面封堵初次垮落离层空间的充填体向新的离层空间发生变形塌落的通道，一方面及时填充交界处产生的新离层和断裂空间，增加采空区垮落岩块的密实性，限制基本顶上一岩层的弯曲变形。待工作面后方的基本顶周期性垮落后，基本顶与上一岩层之间形成较大的离层空间，则在沿空巷道侧按照初次垮落后注浆管路布置方式进行注浆管路的布置，并及时撤离初次垮落空间的注浆管路。在此后工作面推进和基本顶周期性垮落过程中，注浆管路布置方式方法依此类推。
本发明具有以下有益之处：
本方法充分利用直接顶和基本顶垮落后与上一岩层形成的离层空间，在常规采煤和沿空留巷的基础上，采用以煤基固废为主制备而成的膏体材料，针对顶板垮落形成的不同结构形态，具体分析，合理选择注充措施，对中低位顶板离层空间进行近距离泵注充填。该注充方法不影响工作面正常采煤进度，具备沿空留巷的优点，同时及时注充阻止了离层空间在采煤过程中向上发展的趋势，切断了离层空间在上覆岩层间传递扩张的路径，始终将岩层破坏高度控制在中低位顶板之下，大大减少了上覆岩层下沉破坏范围和程度，最大限度的保护了上覆岩层的完整性和连续性，减弱了采场矿压显现程度和留巷侧的应力集中程度，消除了工作面瓦斯积聚和采空区有害气体、遗煤自燃等安全隐患，最终实现安全绿色经济开采，地表减沉、少沉甚至不沉的目的。
该注充方法有效消化煤炭开采、利用过程中产生的固废物，减少煤炭开采利用对环境造成的污染，增加企业生产的经济效益，实现煤炭的绿色开采和利用。
该方法充分利用膏体材料的低压缩性和垮落矸石的碎胀性，利用膏体浆液尽可能填充垮落岩块空隙，使分散的垮落岩块粘结成密实的整体，增加垮落岩块的整体性，改善基本顶离层空间的密闭性，增强岩块的支撑和承载性能。
该方法工艺简单，成本较低，钻孔长度小，设备投资少，操作简单易行，施工速度快，技术经济效果显著。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为沿空留巷中低位顶板离层区注充布置图。
图2为第1种顶板垮落形态示意图。
图3为第2种顶板垮落形态示意图。
图4为第3种顶板垮落形态示意图。
图5为第4种顶板垮落形态示意图。
图6为第5种顶板垮落形态示意图。
图7为基本顶周期性垮落前顶板运移形态走向截面图。
图中：1、采空区；2、注浆管路；3、注浆机；4、巷道；5、工作面；6、煤层；7、材料泵送管路；8、直接顶；9、基本顶；10、离层空间；11、上覆岩层；12、基本顶两次垮落交界位置的注浆管路；13、新的离层空间；14、充填体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法的特点是工作面5从开切眼进行常规垮落法开采，同时工作面一端进行常规沿空留巷作业。当工作面5推进距离初次达到基本顶9垮距后，基本顶9垮落，上一岩层尚未变形下沉，垮落带上方形成一个离层空间10。根据基本顶9垮落形态，在巷道中选择合理方位进行钻孔、布置通向离层空间10的注浆管路2，采用煤基固废材料制作成膏体充填材料通过管路2对离层空间10进行大规模注充作业，使膏体材料充满离层空间10，阻止上覆岩层11进一步弯曲下沉和离层空间10向上传递和发展。采煤工作面5继续推进，当基本顶9再次垮落时，采用相同的方法对基本顶9和上一岩层之间的离层空间10进行膏体泵注。如此循环，始终将离层空间10控制在采空区1中低位顶板，方便泵注充填，同时防止采空区1影响范围扩大。
工作面1高度不宜过高，以1.5-3m为宜，长度不宜过长和过短，应介于基本顶8或直接顶8的1倍垮距与2倍垮距之间，保证顶板在推进到垮距后，顶板在走向和倾向方向均能垮落，且防止倾向方向顶板悬空和避免顶板长距离大面积垮落，增加注充作业的不安全因素。巷道4留设宽度应以能安全放置钻孔和泵注机器3等设备外还留有行人距离为宜。
泵注充填材料主要以煤矸石、粉煤灰、气化渣、脱硫石膏、炉底渣等煤基固废制作成的膏体或似膏体，其中原生煤矸石进行细碎，粒径不大于10mm，尽可能粉碎以减少对管道的磨损。气化渣在充填材料中的掺量不小于10％。根据膏体材料输送过程及其充满离层空间和垮落带矸石间隙的时间，充填膏体初凝时间为4-6小时，终凝时间为8-12小时，充填材料的抗压强度不小于2MPa，塌落度不大于22cm，泌水率不大于5％，20MPa载荷下的压缩率不大于5％，具备优良的泵送性能和自密实性能。
在膏体材料注充离层空间10之前，需要在巷道4侧对中低位顶板离层区进行钻孔、布置泵注管路。合适的钻孔方向、角度、长度和间距等参数的确定方法基本大同小异，只需要根据现场实际和顶板破坏情况进行合理选择，具体如下。
顶板垮落形态第1种情况：当直接顶8和基本顶9易破碎，随采随落的情况下，钻孔沿斜上方向伸进采空区垮落岩块中，倾斜角度不大于顶板的垮落角θ，钻孔长度应以端头到达离层空间10与上一完整岩层接触为宜，用公式进行确定，即
式中L为钻孔长度，h1为直接顶8与基本顶9厚度之和，h2为钻机距直接顶的高度，θ为钻孔角度。同时钻孔长度可通过钻孔在垮落岩块、离层空间10和完整硬岩中的钻进难易程度进行现场实时综合判别。钻孔的间距应根据膏体材料在初凝之前所渗透流动的距离进行合理设定，理论上钻孔间距应不大于此距离，方便材料注满离层。
顶板垮落形态第2种情况：当直接顶8易破碎，基本顶9破断成一个个较大的岩块，此情况下基本顶9岩块压在直接顶8破碎矸石上，基本顶9岩块与上一岩层形成离层空间10。此布置钻孔方式与上述方法类似，需要注意的是在钻孔前进过程中，应避免基本顶9岩块发生扰动位移而对钻孔产生的挤压行为。
顶板垮落形态第3种情况：当直接顶8和基本顶9达到初次垮距，破断成一个个大小不一的岩块，此情况下采空区布满不规则岩块，岩块之间空隙较多较大，钻孔方式与上述情况2基本相似，钻孔过程中需时刻注意岩块发生扰动位移而对钻孔产生的挤压行为。
顶板垮落形态第4种情况：当直接顶8和基本顶9硬度较大，不易破碎，达到初次垮距后发生整体切落，或岩层仅破断成几个大分段，此情况直接顶8和基本顶9完整性较好，基本顶9与上一岩层之间形成的离层空间10形状较为规整，密闭性良好。布置钻孔方式与情况1类似，沿着破断顶板的边缘进行倾斜布置，倾角不大于顶板的垮落角θ，长度应以达到离层空间10顶部位置。
顶板垮落形态第5种情况：当直接顶8与基本顶9在巷道顶板边缘破断，在采空区1形成V字形态，或者直接顶V字破断，基本顶8弯曲下沉，直接顶8与基本顶9和基本顶9与上一岩层均形成离层空间10，这两种情况下，应根据围岩和瓦斯浓度等情况，综合判断巷道4侧采用爆破落顶的可行性，采用小规模定向爆破方式将巷道4侧的V形顶板切落。待巷道4侧的直接顶8和基本顶9落在采空区，形成稳定状态后，布置钻孔方式参照情况4。同时，若基本顶9未垮落，与上一岩层形成离层空间10，或者V形直接顶8下方远离巷道一侧仍留有不稳定的三角空间，则需延长钻孔，将注浆管路延伸至离层空间和三角空间内，或者条件允许情况下，采用远距离爆破方式，将远离巷道一侧的V形直接顶切落，使其形成稳定结构。
钻孔打好后，泵注管路2沿着钻孔轨迹进行布置。泵注采用高压大流量快速多孔泵注方式，一是减少基本顶9上覆岩层弯曲下沉时间，二是不影响采煤工作面正常推进。泵注膏体材料参数应根据上述5种顶板形态有所区别，在顶板比较破碎的情况1和2中，由于自重作用膏体材料首先填满垮落岩块空隙后再充填离层空间10，这种情况下的膏体材料初凝时间不宜太短，终凝时间不宜太长。当顶板垮落后完整性良好，形成的离层空间10密闭性较好，这种情况下的膏体材料初凝和终凝之间应适当减小，使其短时间凝固，具备一定支撑作用。
向离层空间10泵注膏体材料的用量，应根据采空区1体积和垮落岩块的碎胀系数进行合理估算，即材料体积不小于冒落矸石压缩后的剩余空间体积，不大于垮落范围内的原始采空区体积，用公式表示为Vc-(k-1)Vc≤Vg≤Vc，k表示垮落后的采空区矸石在上覆载荷压缩下的碎胀系数，Vc表示顶板垮落范围内的采空区1体积，Vg表示注入离层空间10的材料体积。同时还要根据现场泵注难易程度来综合判断离层空间10是否注满。
当基本顶9初次垮落后的离层空间10注充满膏体材料后，随着工作面的推进，基本顶开始进入周期性垮落阶段。在基本顶9再次垮落之前，撤去大部分注浆管路2，只保留基本顶9初次垮落与再次垮落交界位置附近的注浆管路12，在工作面向前推进过程中，初次垮落离层空间10内的充填体14逐渐具备并增强支撑覆岩的能力，以控制基本顶上一岩层的变形，交界处的注浆管路12在基本顶9周期性的弯曲、下沉、破断、垮落等动态变化过程中始终对基本顶9和覆岩间形成的离层空间10进行注充作业，一方面封堵初次垮落离层空间的充填体14向新的离层空间13发生变形塌落的通道，一方面及时填充交界处产生的新离层13和断裂空间，增加采空区1垮落岩块的密实性，限制基本顶上一岩层的弯曲变形。待工作面后方的基本顶9周期性垮落后，基本顶9与上一岩层之间形成较大的离层空间，则在沿空巷道4侧按照初次垮落后注浆管路2布置方式进行注浆管路2的布置，并及时撤离初次垮落空间的注浆管路2。在此后工作面推进和基本顶9周期性垮落过程中，注浆管路2布置方式方法依此类推。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法的特点是工作面从开切眼进行常规垮落法开采，同时工作面一端进行常规沿空留巷。当工作面推进距离初次达到基本顶垮距后，基本顶垮落，上一岩层尚未变形下沉，垮落岩块上方形成一个离层空间。根据基本顶垮落形态，在巷道中选择合理方位进行钻孔、布置通向离层空间的注浆管路，采用煤基固废材料制作成膏体充填材料通过管路对离层空间进行大规模注充作业，使膏体材料充满离层空间，膏体材料和垮落岩块胶结形成支撑体。
2.根据权利要求1所述的一种沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法，其特征在于，在留设巷道中，充分利用垮落带与完整岩层之间形成密闭性良好的离层空间，采用合适的膏体材料对其进行填充，利用膏体材料的低压缩性和垮落带矸石的碎胀性，与膏体充填材料胶结成支撑体，阻止上覆岩层进一步弯曲下沉和离层空间向上传递和发展，始终将离层空间控制在采空区中低位顶板中。
3.根根权利要求1所述的一种沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法，其特征在于，所述方法中采用的膏体注充材料以煤矸石、粉煤灰、气化渣、脱硫石膏、炉底渣等煤基固废为主，具备良好的泵送性能、流动性能、自密实性能和及时的初凝、终凝时间和强度，其中原生煤矸石进行细碎，粒径不大于10mm，尽可能粉碎以减少对管道的磨损。气化渣在充填材料中的掺量不小于10％。根据膏体材料输送过程及其充满离层空间和垮落带矸石间隙的时间，充填膏体初凝时间为4-6小时，终凝时间为8-12小时，充填材料的抗压强度不小于2MPa，塌落度不大于22cm，泌水率不大于5％，20MPa载荷下的压缩率不大于5％。
4.根根权利要求1所述的一种沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法，其特征在于，采煤工作面高度不宜过高，以1.5-3m为宜，长度不宜过长和过短，应介于基本顶或直接顶的1倍垮距与2倍垮距之间，保证顶板在推进到垮距后，顶板在走向和倾向方向均能垮落，且防止倾向方向顶板悬空和避免顶板长距离大面积垮落，增加注充作业的不安全因素。巷道留设宽度应以能安全放置钻孔和泵注机器等设备外还留有行人距离为宜。
5.根根权利要求1所述的一种沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法，其特征在于，注浆管路位置、方向、角度、长度和间距等参数需要根据直接顶和基本顶垮落和破碎的五类情况进行具体分析，合理选择和布置。
6.根根权利要求1所述的一种沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法，其特征在于，泵注管路沿着钻孔轨迹进行布置，泵注采用高压大流量快速多孔泵注方式，泵注膏体材料参数应根据所述5种顶板垮落情况有所区别，在顶板比较破碎的情况中，由于自重作用膏体材料首先填满垮落岩块空隙后再充填离层空间，这种情况下的膏体材料初凝时间不宜太短，终凝时间不宜太长。当顶板垮落后完整性良好，形成的离层空间密闭性较好，这种情况下的膏体材料初凝和终凝之间应适当减小，使其短时间凝固，具备一定支撑作用。
7.根根权利要求1所述的一种沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法，其特征在于，向离层空间泵注膏体材料的用量，应根据采空区体积和垮落岩块的碎胀系数进行合理估算，即材料体积不小于冒落矸石压缩后的剩余空间体积，不大于垮落范围内的原始采空区体积，用公式表示为Vc-(k-1)Vc≤Vg≤Vc，k表示垮落后的采空区矸石在上覆载荷压缩下的碎胀系数，Vc表示顶板垮落范围内的采空区体积，Vg表示注入离层空间的材料体积。同时还要根据现场泵注难易程度来综合判断离层空间是否注满。
8.根根权利要求1所述的一种沿空留巷中低位顶板离层区煤基固废膏体注充方法，其特征在于，在基本顶再次垮落之前，撤去大部分注浆管路，只保留基本顶初次垮落与再次垮落交界位置附近的注浆管路，在工作面向前推进过程中，交界处的注浆管路在基本顶周期性的弯曲、下沉、破断、垮落等动态变化过程中始终对基本顶和覆岩间形成的离层空间进行注充作业。待工作面后方的基本顶周期性垮落后，基本顶与上一岩层之间形成较大的离层空间，则在沿空巷道侧按照初次垮落后注浆管路布置方式进行注浆管路的布置，并及时撤离初次垮落空间的注浆管路。在此后工作面推进和基本顶周期性垮落过程中，注浆管路布置方式方法依此类推。
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