專利名稱：一種采空區(qū)袋式充填方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采空區(qū)袋式充填方法，尤其適用于"三下"(建筑物下、水體下、鐵
路下)煤炭開采后采空區(qū)的充填。
背景技術(shù)：
長期以來，"三下"壓煤開采造成了巖層和地表嚴重的變形破壞。地下水系遭到破壞，大量的地面建筑物因變形嚴重導致無法繼續(xù)使用。因此，需要對煤炭開采后采空區(qū)進行充填來減緩采空區(qū)上方的巖層向下運動，從而達到保護地表的目的。 目前采空區(qū)充填的主要方式有矸石充填、水砂充填、膏體和似膏體充填等。這些充填方式都對地表的下沉控制均起到了一定作用。但是矸石充填、水砂充填的充填率較低、充填成本很高、對地表的下沉控制作用有限；膏體充填和似膏體充填充填率雖然有提高，但其充填工藝較為復雜，需配備的設(shè)備復雜，初期投資較大，少則幾千萬元，多則上億元，費用極高，因此限制了這兩種充填方法的應(yīng)用與推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足，提供一種方法簡單，充填率高，操作簡便，易施工，成本低，效果好的采空區(qū)袋式充填方法。
本發(fā)明的采空區(qū)袋式充填方法 a、從開切眼開始的采空區(qū)自上而下間隔施工通道的距離吊掛成排的多個柔性充填袋； b、在成排吊掛的多個柔性充填袋外側(cè)間隔布置多個單體支柱；
c、在柔性充填袋外側(cè)架設(shè)依托于單體支柱的模板； d、通過與混合漿液輸送管路相連的注漿管向模板內(nèi)的柔性充填袋充填高水材料漿液，直至飽滿； e、待高水材料凝固形成充填體后，拆除模板和單體支柱，完成一排充填作業(yè)； f、隨采煤工作面的推進，繼續(xù)下一排充填作業(yè)，緊靠上一排充填體吊掛柔性充填
袋，重復步驟b、 c、 d、 e，周而復始，直至完成整個采空區(qū)的掛袋充填作業(yè)。所述柔性充填袋的長度為10m 20m，寬度為2m 3m，高度與工作面采高相同；所
述的間隔施工通道的距離為2m 3m ;必要時，在工作面運輸巷、副巷內(nèi)構(gòu)筑密閉墻，對柔性
充填袋之間的施工通道進行漫灌，直至充滿為止。 有益效果采用柔性充填袋建模，利用注漿管將高水材料注入其中直至飽滿、凝固后，可直接支撐采空區(qū)頂板以控制直接頂及上覆巖層，減少頂板彎曲下沉和離層量，達到控制地表沉陷的目的。由于高水材料充填漿液含水量高，簡化了制漿生產(chǎn)系統(tǒng)和泵送系統(tǒng)，充填工藝簡單，充填率高，設(shè)備投資省。另外，可直接利用井下廢水作為充填漿液用水，從而降低了井下排水費用。能夠解決"三下"壓煤開采工作面其它采空區(qū)充填方式充填率較低、工藝復雜和投資較大的問題，適用于走向推進或煤層傾角較小的仰斜推進工作面的采空區(qū)充填。本發(fā)明工藝簡單，設(shè)備投資省，充填率高，操作簡便，易施工，成本低，效果好，具有廣泛的實用性。


圖1是本發(fā)明的一排柔性充填袋布置示意圖。
圖2是本發(fā)明的二排柔性充填袋布置示意圖。 圖中l(wèi)-柔性充填袋；2-施工通道；3_模板；4_單體液壓支柱；5_采空區(qū)；6_運輸巷；7_副巷；8_充填泵；9-A料輸送管路；10-B料輸送管路；11-混合器；12_混合漿液輸送管路；13-充填體；a-柔性充填袋長度；b-柔性充填袋寬度；L-保留通道長度。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的描述 圖1所示，首先在副巷7內(nèi)設(shè)置混合器ll，在混合器11的出口端連接通向采空區(qū)的混合漿液輸送管路12，高水材料混合器11入口端分別連接與充填泵8相連的A料輸送管路9和B料輸送管路10。然后從開切眼開始的采空區(qū)5內(nèi)自上而下吊掛多個柔性充填袋l，柔性充填袋1的個數(shù)根據(jù)采空區(qū)的寬度確定，多個柔性充填袋1間隔排列成一排，每個柔性充填袋1的長度a為10m 20m，寬度b為2m 3m，高度與工作面采高相同；柔性充填袋與柔性充填袋之間留有施工通道2，施工通道2的距離L為2m 3m。在第一排吊掛的多個柔性充填袋1外側(cè)間隔布置多個單體支柱4，在柔性充填袋1外側(cè)架設(shè)依托于單體支柱4的模板3，模板3由多塊木板、塑料板，或金屬板構(gòu)成。啟動充填泵8，將所選用的加水攪拌配制好的高水材料A料、B料兩種漿液分別經(jīng)由A料輸送管路9、B料輸送管路10泵送到工作面副巷7巷，通過混合器11混合，形成含水量占85%以上的高水材料混合充填槳體，經(jīng)混合器11出來的混合漿體再通過輸送管路12向模板3內(nèi)的柔性充填袋1充填高水材料漿液，直至飽滿；待高水材料凝固形成充填體13后，拆除模板3和單體支柱4，完成第一排的充填作業(yè)。 圖2所示，隨采煤工作面的推進，繼續(xù)第二排的充填作業(yè)，緊靠第一排充填體13吊掛第二排柔性充填袋l，在第二排吊掛的多個柔性充填袋1外側(cè)間隔布置多個單體支柱4，在柔性充填袋1外側(cè)架設(shè)依托于單體支柱4的模板3，通過注漿管向模板3內(nèi)的柔性充填袋1充填高水材料漿液，直至飽滿；待高水材料凝固后，拆除模板3和單體支柱4，完成第二排的充填作業(yè)。 依次循環(huán)，重復掛袋及充填作業(yè)，一排接一排周而復始，直至完成整個采空區(qū)5的掛袋充填作業(yè)。根據(jù)充填采空區(qū)上復巖情況，必要進，在工作面運輸巷6、副巷7內(nèi)構(gòu)筑密閉墻，對間隔施工通道2進行漫灌，直至充滿為止，使所有充填體固結(jié)在一起，完成采空區(qū)所有充填作業(yè)。
權(quán)利要求
一種采空區(qū)袋式充填方法，其特征在于a、從開切眼開始的采空區(qū)(5)自上而下間隔施工通道(2)的距離吊掛成排的多個柔性充填袋(1)；b、在成排吊掛的多個柔性充填袋(1)外側(cè)間隔布置多個單體支柱(4)；c、在柔性充填袋(1)外側(cè)架設(shè)依托于單體支柱(4)的模板(3)；d、通過與混合漿液輸送管路(12)相連的注漿管向模板(3)內(nèi)的柔性充填袋(1)充填高水材料漿液，直至飽滿；e、待高水材料凝固形成充填體(13)后，拆除模板(3)和單體支柱(4)，完成一排充填作業(yè)；f、隨采煤工作面的推進，繼續(xù)下一排充填作業(yè)，緊靠上一排充填體(13)吊掛柔性充填袋(1)，重復步驟b、c、d、e，周而復始，直至完成整個采空區(qū)(5)的掛袋充填作業(yè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的采空區(qū)袋式充填方法，其特征在于所述柔性充填袋(1)的長度為10m 20m，寬度為2m 3m，高度與工作面采高相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的采空區(qū)袋式充填方法，其特征在于所述的間隔施工通道(2)的距離為2m 3m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采空區(qū)袋式充填方法，其特征在于必要時，在工作面運輸巷(6)、副巷(7)內(nèi)構(gòu)筑密閉墻，對柔性充填袋(1)之間的施工通道(2)進行漫灌，直至充滿為止。
全文摘要
一種采空區(qū)袋式充填方法，從開切眼起，在采空區(qū)內(nèi)間隔吊掛多個柔性充填袋，并在多個柔性充填袋的外側(cè)布置多個單體支柱，然后在柔性充填袋外側(cè)架設(shè)依托于單體支柱的模板；向袋內(nèi)充填含水量達85％以上的高水材料漿液至飽滿，待袋內(nèi)高水材料凝固后，拆除模板和單體支柱，完成一排充填循環(huán)。隨采煤工作面的推進，繼續(xù)下一排充填作業(yè)，緊靠前排吊掛柔性充填袋，進行下一循環(huán)的掛袋充填，周而復始，直至完成整個采空區(qū)的充填作業(yè)。本發(fā)明能對采空區(qū)頂板進行直接支撐，有效減少頂板下沉與控制地表的移動。尤其適用于走向推進或煤層傾角較小的仰斜開采工作面采空區(qū)充填。其工藝簡單，易施工，成本低，操作簡便，充填率高。
文檔編號E21F15/02GK101701526SQ200910185319
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者馮光明, 孫春東, 李風凱, 胡海江, 韓曉東 申請人:冀中能源邯鄲礦業(yè)集團有限公司;中國礦業(yè)大學