CN202557970U - 一种矿山采空区多间式充填串袋 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿山采空区多间式充填串袋，适用于矿山采空区充填，多间式充填串袋由多间式充填袋通过顶部一层高强纤维布相互串接构成。采用表面覆有防水涂料的高强纤维布制作封闭的长方体状的充填袋，充填袋内部设有多层间隔布及多个注入筒，间隔布将充填袋分隔为多个封闭的间隔袋，多间式充填袋顶部两侧置有串接布，相邻充填袋通过缝接串接布形成充填串袋，挂袋时一端已与采空区凝固充填体外的充填袋串接固定，另一端在液压支架尾部固定，依次向多间式充填袋的多个间隔袋内分次分段注入充填。本实用新型结构简单、成本低、隔绝性好、速度快、人员不在采空区作业，广泛用于煤矿，冶金矿山等行业。

Description

一种矿山采空区多间式充填串袋

技术领域

本发明涉及矿山采空区充填，具体涉及一种矿山采空区多间式充填串袋。

背景技术

人们将有用的矿石从地下开采后运至地面，此时地下留有大片的采空区，采空区由于受矿山压力的作用，采空区上方就形成地面下沉，尤其是河流、铁路、村庄受到影响更大，为此，矿山开采经过上述地区时，人们为了不使采空区形成地面下沉，人们将采空区进行充填，其采空区进行充填的方法较多，传统的充填有固体材料充填和流体材料充填两种方式，固体充填材料运输较为困难，流体材料充填则需要模板，例如中国专利申请号200910185319.5，提供了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，并在柔性充填袋外侧柱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，随着采煤工作面的推进，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，上述充填袋的长度为10～20m，宽度为2～3m，高度与工作面采高相同。

上述的一种采空区袋式充填方法存在如下问题：柔性充填袋通过多颗单体挂设，并在柔性充填袋四周围一圈刚性模板，并通过单体支柱固定，单体及刚性模板搬运困难，支模难度大；柔性充填袋前后左右部分互相重叠导致用量大，价格高；柔性充填袋采用风筒布，强度低，一处漏浆导致全体积漏浆，难以适应大体积充填；大量施工人员在采空区挂袋、架设单体支柱、拼接刚性模板，安全管理难度大；上述采空区袋式充填方法难以适应大规模开采需要，影响回采速度。

发明内容

本发明的目的提供一种结构简单、强度高、适应大体积充填、施工速度快、人员不在采空区作业、安全可靠、隔绝性好、不影响回采速度，造价低的一种矿山采空区多间式充填串袋。

为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的：采煤工作面设有多台液压支架，所述液压支架的支柱一端与液压支架的底座连接，另一端与液压支架的顶梁连接，所述液压支架后端设有工作间，工作间顶部为液压支架的顶梁，底部置有液压支架的底座，靠采空区侧设有升降侧护板和固定侧护板，升降侧护板与固定侧护板滑移连接，固定侧护板与液压支架的底座固定连接，升降侧护板一端与液压油缸连接，液压油缸与液压支架的底座固定连接，升降侧护板另一端镶嵌有橡胶垫，升降侧护板与液压支架最靠近采空区一排的支柱的距离f为0.4～1.5m，所述注入筒内插入充填输送管绑扎连接，本发明的特殊之处在于多间式充填袋绕橡胶垫上端进入液压支架后方的采空区内，多间式充填袋内部设有多层间隔布将充填袋分隔成多个相互隔绝并连接的间隔袋，每个间隔袋上设有注入筒，充填袋顶部两侧设有串接布，多个充填袋通过串接布缝接组成多间式充填串袋，在工作间内将预制的多间式充填袋通过手提缝纫机缝接沿采矿工作面回采方向接长形成充填串袋，多间式充填袋一端的串接布与采空区已凝固充填体表面的多间式充填袋一端的串接布已缝接，另一端固定在液压支架尾部，充填流体材料通过充填输送管经由注入筒向采空区的多间式充填袋的多个间隔袋内分次分段注入充填。

所述注入筒为双层筒状结构，注入筒内层置于充填袋内部，注入筒外层置于充填袋外部，充填输送管拔管后注入筒内层自动封闭。

所述充填袋由表面覆有防水涂料的高强纤维布制成。

所述充填袋顶层布上设有具有透气性的微孔。

所述充填袋的一端与采空区凝固充填体表面的充填袋的串接布缝接固定，另一端在液压支架尾部通过升起升降侧护板与液压支架的顶梁夹持固定。

本发明的有益效果是：结构简单、强度高、可大体积充填、成本低、工艺简便、速度快、安全可靠、隔绝性好、充填速度快、不影响回采速度的特点，液压支架尾部不漏浆液，不用拆除模板，可实现采煤工作面液压支架与采空区有效隔绝，而且人员不在采空区作业，满足安全高效生产的要求，广泛用于煤矿，冶金矿山等行业。

附图说明

图1为综合采煤工作面、液压支架、采空区相互位置关系平面示意图；

图2为图1的多间式充填串袋结构三维示意图；

图3为本发明的一种矿山采空区多间式充填串袋用法示意图；

图4为图1的多间式充填袋三维示意图；

图5为图4的多间式充填袋横剖面图；

图6为图4的多间式充填袋纵剖面图(沿回采方向剖面)；

图中：1-多间式充填袋，2-间隔布，3-间隔袋，4-注入筒，4-1-注入筒外层，4-2-注入筒内层，5-串接布，6-充填输送管，7-顶层布，8-液压支架的底座，9-液压支架的支柱，10-液压支架的顶梁，11-升降侧护板，12-橡胶垫，13-固定侧护板；14-采空区，15-充填体，16-液压油缸，17-采煤工作面，18-液压支架，19-工作间。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对发明内容作进一步说明：

实施例

参照图1～图6所示：一种矿山多间式充填串袋，采煤工作面17设有多台液压支架18，所述液压支架的支柱9一端与液压支架的底座8连接，另一端与液压支架的顶梁10连接，所述液压支架后端设有工作间19，工作间19顶部为液压支架的顶梁10，底部置有液压支架的底座8，靠采空区14侧设有升降侧护板11和固定侧护板13，升降侧护板11与固定侧护板13滑移连接，固定侧护板13与液压支架的底座8固定连接，升降侧护板11一端与液压油缸16连接，液压油缸16与液压支架的底座8固定连接，升降侧护板11另一端镶嵌有橡胶垫12，升降侧护板11与液压支架最靠近采空区一排的支柱9的距离f为0.4～1.5m，所述注入筒4内插入充填输送管6绑扎连接，多间式充填袋1绕橡胶垫12上端进入液压支架18后方的采空区14内，多间式充填袋1内部设有多层间隔布2将充填袋1分成多个相互隔绝并连接的间隔袋3，每个间隔袋3上设有注入筒4，充填袋1顶部两侧设有串接布5，多个充填袋1通过串接布5缝接组成多间式充填串袋，在工作间内将预制的多间式充填袋1通过手提缝纫机缝接沿采矿工作面回采方向接长形成充填串袋，多间式充填袋1一端的串接布与采空区已凝固充填体表面的多间式充填袋一端的串接布5已缝接固定，另一端固定在液压支架18尾部，充填流体材料通过充填输送管6经由注入筒4向采空区14的多间式充填袋1的多个间隔袋3内分次分段注入充填。

所述注入筒4为双层筒状结构，注入筒内层4-2置于间隔袋3内部，注入筒外层4-1置于间隔袋3外部，充填输送管6拔管后注入筒内层4-2自动封闭。

所述充填袋1由表面覆有防水涂料的高强纤维布制成。

所述充填袋1顶层布7上设有具有透气性的微孔。

所述充填袋1的一端与采空区凝固充填体表面的充填袋1的串接布5缝接固定，另一端在液压支架尾部通过升起升降侧护板11与液压支架的顶梁10夹持固定。

一种矿山采空区多间式充填串袋，施工过程按下述步骤进行：

1)、预先制作多间式充填袋1，多间式充填袋1长度a为40～150m，宽度c为3.5～10m，高度b大于煤层厚度0.2m；

2)、在工作间19内用手提缝纫机缝接串接布5接长多间式充填袋1，由多间式充填袋1-1、多间式充填袋1-2、多间式充填袋1-3、多间式充填袋1-n串接形成多间式充填串袋；

3)、采煤工作面17回采时随着移动液压支架18的移动，多间式充填袋1继续向后拉伸铺设；

4)、回采达到1-10m步距后，升起升降侧护板11，多间式充填袋1夹持在液压支架的顶梁10上其一端被固定起来，多间式充填袋1的另一端串接布5缝接在采空区凝固充填体表面的多间式充填袋1一端的串接布5上，多间式充填袋1两端被吊挂起来；

5)、注入筒内层4-2置于采空区14的多间式充填袋1内，注入筒外层4-1与充填输送管6绑扎连接；

6)、当多间式充填袋1安装完成后，流体材料充填料通过输送管6经由注入筒4注入采空区14的多间式充填袋1内；

7)、采空区14直至注满后拔出充填输送管6，注入筒内层4-2实现自封闭，最终采空区14有效与液压支架18隔绝充填；

8)、流体充填材料凝固后，降下升降侧护板11，重复2)、3)、4)、5)、6)、7)的步骤，周而复始，直至充满整个工作面的采空区14；

9)、所述充填流体材料为高水材料，高水材料由甲料和乙料构成，甲料是以特制的甲料熟料为基本材料与少量的甲料添加剂A混合粉磨而成，甲料配合比为：甲料熟料∶添加剂＝95～98％∶2～5％，乙料是以天然硬石膏、生石灰或熟石灰及少量乙料添加剂混合粉磨而成，乙料配合比为：天然硬石膏∶石灰或熟石灰∶添加剂＝65～80％∶20～35％∶2～5％，高水材料的甲料与乙料的配合比为：甲料∶乙料＝1∶1(质量比)，水灰比为50～90％(体积比)。

综上所述，充填流体材料按照预先设计的配比在地面搅拌站搅拌后，通过泥浆泵或自重经由管道送入地下采空区14的多间式充填袋1内进行充填，所述的高强纤维布的抗拉强度为20000-100000N/m(即1m宽的一层纤维布的抗拉强度达到2吨到10吨)，采空区14多次充填完毕后多间式充填袋1串接布满整工作面的个采空区14。

Claims (5)

1.一种矿山采空区多间式充填串袋，其特征在于多间式充填袋(1)内部设有多层间隔布(2)将充填袋(1)分成多个相互隔绝并连接的间隔袋(3)，每个间隔袋(3)上设有注入筒(4)，充填袋(1)顶部两侧设有串接布(5)，多个多间式充填袋(1)通过串接布(5)缝接组成多间式充填串袋。

2.根据权利要求1所述的一种矿山采空区多间式充填串袋，其特征在于所述注入筒(4)为双层筒状结构，注入筒内层(4-2)置于充填袋(1)内部，注入筒外层(4-1)置于充填袋(1)外部，充填输送管(6)拔管后注入筒内层(4-2)自动封闭。

3.根据权利要求1所述的一种矿山采空区多间式充填串袋，其特征在于所述充填袋(1)由表面覆有防水涂料的高强纤维布制成。

4.根据权利要求1所述的一种矿山采空区多间式充填串袋，其特征在于所述充填袋(1)顶层布(7)上设有具有透气性的微孔。

5.根据权利要求1所述的一种矿山采空区多间式充填串袋，其特征在于所述充填袋(1)的一端与采空区凝固充填体表面的充填袋(1)的串接布(5)缝接固定，另一端在液压支架尾部通过升起升降侧护板(11)与液压支架的顶梁(10)夹持固定。

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