專利名稱：一種采空區(qū)堤壩式充填方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采空區(qū)提壩式充填方法，適用建筑物下、水體下、鐵路下與水體上煤炭開(kāi)采后的采空區(qū)充填，主要應(yīng)用于煤層傾較角小或采高較大的仰采工作面。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，建筑物下、水體下、鐵路下與水體上煤炭開(kāi)采后造成了上覆巖層與地表 的變形破壞，使地下水系遭到破壞，地面建筑物破壞變形導(dǎo)致無(wú)法使用。因此，需要對(duì)煤炭 開(kāi)采后采空區(qū)進(jìn)行充填來(lái)減緩采空區(qū)上覆巖層移動(dòng)，從而達(dá)到保護(hù)地表的目的。目前主要的采空區(qū)充填方式有矸石充填，水砂充填、膏體充填、似膏體充填和高水 材料充填等。這些充填方式雖然都能起到控制地表下沉的作用，但由于矸石充填、水砂充填 的充填效率較低、充填成本高、對(duì)控制地表下沉的作用有限。膏體和似膏體充填的工藝復(fù) 雜，投資較大，多達(dá)幾千萬(wàn)元，而且常規(guī)的高水材料充填只能在煤層傾角α大于12°、采高 較小和上覆巖穩(wěn)定性較好的條件下才適用。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明目的是克服已有技術(shù)的不足之處，提供一種方法簡(jiǎn)單，投資小， 充填效果好的采空區(qū)提壩式充填方法。技術(shù)方案本發(fā)明的采空區(qū)提壩式充填方法，包括在仰采工作面架設(shè)的多個(gè)單體 液壓支柱，其充填步驟如下a、在仰采工作面推進(jìn)距離L3 5m后，在切頂排單體液壓支柱的后方面對(duì)采空區(qū) 架設(shè)依托于單體液壓支柱的擋板；b、依附于擋板從上往下鋪設(shè)延伸至底板及工作面兩巷的柔性隔水布，形成一個(gè)隔 離采空區(qū)；C、在柔性隔水布延伸至底板及工作面兩巷部位堆積固體物壓實(shí)接合面，防止隔離 采空區(qū)漿液滲漏；d、通過(guò)注漿設(shè)備向隔離采空區(qū)充填高水材料，當(dāng)充填高度達(dá)到擋板高度時(shí)，停止 充填；e、待高水材料凝固后，拆除擋板和單體液壓支柱，完成一次充填；f、隨著采煤工作面的推進(jìn)，重復(fù)上述步驟完成一次又一次的充填；g、當(dāng)采煤工作面開(kāi)采完畢后，拆除工作面的所有設(shè)備，然后在運(yùn)輸巷和軌道巷構(gòu) 筑封閉墻，進(jìn)行最后的接頂充填，完成整個(gè)采空區(qū)的充填作業(yè)。所述架設(shè)的擋板高度為工作面采高的60% 80%;所述鋪設(shè)的柔性隔水布的材料 為防水、抗靜電、阻燃的風(fēng)筒布。有益效果本發(fā)明的采空區(qū)提壩式充填方法，尤其適用于煤層傾角α大于5°或 采高較大的仰采工作面。通過(guò)擋板和柔性隔水布組成的提壩隔離采空區(qū)，能方便高水材料 經(jīng)注漿管自然流入隔離采空區(qū)，有利抬高充填液面，使?jié){體迅速接頂，減少空頂距，控制直接頂垮落，其方法簡(jiǎn)單，投資小，充填密實(shí)，充填效率高，效果直觀，具有廣泛的實(shí)用性。


圖1是本發(fā)明的架設(shè)擋水提壩結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖。圖2是本發(fā)明的架設(shè)擋水提壩結(jié)構(gòu)俯視示意圖。圖3是本發(fā)明的架設(shè)擋水提壩末次充填結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖。圖4是本發(fā)明的架設(shè)擋水提壩收尾充填結(jié)構(gòu)俯視示意圖。圖5是本發(fā)明的架設(shè)擋水提壩收尾充填結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖。圖中1-單體支柱；2-擋板；3-柔性隔水布；4-固體物；5-隔離采空區(qū)；6-充填 體-J-注漿設(shè)備；8-運(yùn)輸巷；9-軌道巷；10-封閉墻。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作進(jìn)一步描述本發(fā)明的采空區(qū)提壩式充填方法如圖1所示，首先在仰采工作面架設(shè)的多個(gè)單 體液壓支柱1，然后在仰采工作面推進(jìn)距離L為3 5m，該距離可保證隔離采空區(qū)的空頂距 始終小于直接頂或老頂初次垮落步距；之后在切頂排單體液壓支柱1的后方面對(duì)采空區(qū)架 設(shè)依托于單體液壓支柱1的擋板2，架設(shè)的擋板2高度為工作面采高的60% 80%。再依 附于擋板2從上往下鋪設(shè)延伸至底板及工作面兩巷的柔性隔水布3，使其形成一個(gè)隔離采 空區(qū)5，所鋪設(shè)的柔性隔水布3的材料為防水、抗靜電、阻燃的風(fēng)筒布。之后，在柔性隔水布 3延伸至底板及工作面兩巷部位堆積固體物4壓實(shí)接合面，以防止隔離采空區(qū)5漿液滲漏， 圖2所示。在軌道巷9內(nèi)安放配套的注漿設(shè)備7，通過(guò)與注漿設(shè)備7相連的注漿管向隔離采 空區(qū)5充填高水材料，當(dāng)高水材料的充填高度達(dá)到擋板2的高度時(shí)，停止充填；待高水材料 凝固形成充填體6后，拆除擋板2和單體液壓支柱1，完成一次充填；隨著采煤工作面的推 進(jìn)，重復(fù)上述步驟完成一次又一次的充填，形成一個(gè)又一個(gè)充填體6，圖3所示。當(dāng)采煤工作 面開(kāi)采完畢后，拆除工作面的所有設(shè)備，然后在運(yùn)輸巷8和軌道巷9構(gòu)筑封閉墻10，進(jìn)行最 后的接頂充填，將采空區(qū)未充填部分充滿，完成整個(gè)采空區(qū)的充填作業(yè)，如圖4所示。選用 ZKD型號(hào)由A、B兩種材料構(gòu)成的高水材料，其中水體積占85%以上，A料由鋁土礦、石膏、 礦化劑按58 35 7的比例燒制而成；B料由石灰、石膏、礦化劑按55 40 5的比例 混磨而成。
權(quán)利要求
一種采空區(qū)堤壩式充填方法，包括在仰采工作面架設(shè)的多個(gè)單體液壓支柱(1)，其特征在于a、在仰采工作面推進(jìn)距離L為3～5m后，在切頂排單體液壓支柱(1)的后方面對(duì)采空區(qū)架設(shè)依托于單體液壓支柱(1)的擋板(2)；b、依附于擋板(2)從上往下鋪設(shè)延伸至底板及工作面兩巷的柔性隔水布(3)，形成一個(gè)隔離采空區(qū)(5)；c、在柔性隔水布(3)延伸至底板及工作面兩巷部位堆積固體物(4)壓實(shí)接合面，防止隔離采空區(qū)(5)漿液滲漏；d、通過(guò)注漿設(shè)備(7)向隔離采空區(qū)(5)充填高水材料，當(dāng)充填高度達(dá)到擋板高度時(shí)，停止充填；e、待高水材料凝固后，拆除擋板(2)和單體液壓支柱(1)，完成一次充填；f、隨著采煤工作面的推進(jìn)，重復(fù)上述步驟完成一次又一次的充填；g、當(dāng)采煤工作面開(kāi)采完畢后，拆除工作面的所有設(shè)備，然后在運(yùn)輸巷(8)和軌道巷(9)構(gòu)筑封閉墻(10)，進(jìn)行最后的接頂充填，完成整個(gè)采空區(qū)的充填作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采空區(qū)提壩式充填方法，其特征在于所述架設(shè)的擋板(2) 高度為工作面采高的60% 80%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采空區(qū)提壩式充填方法，其特征在于所述鋪設(shè)的柔性隔水 布(3)的材料為防水、抗靜電、阻燃的風(fēng)筒布。
全文摘要
一種采空區(qū)堤壩式充填方法，在仰采工作面推進(jìn)3～5m后，在切頂排單體液壓支柱的后方架設(shè)擋板；依附于擋板鋪設(shè)延伸至底板及工作面兩巷的柔性隔水布，形成隔離采空區(qū)；通過(guò)注漿設(shè)備向隔離采空區(qū)充填高水材料；待高水材料凝固后，拆除擋板和單體液壓支柱，完成一次充填；隨著采煤工作面的推進(jìn)，重復(fù)上述步驟完成一次又一次的充填；當(dāng)采煤工作面開(kāi)采完畢后，拆除工作面的所有設(shè)備，然后在運(yùn)輸巷和軌道巷構(gòu)筑封閉墻，進(jìn)行最后的接頂充填，完成整個(gè)采空區(qū)的充填作業(yè)。通過(guò)注漿管向被阻隔采空區(qū)進(jìn)行漫灌，可抬高充填液面，使?jié){體迅速接頂，充填密實(shí)，效果直觀，方法簡(jiǎn)單，適用于煤層傾角較小或采高較大的仰采工作面。
文檔編號(hào)E21F15/06GK101806226SQ20101012919
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者馮光明, 周振, 張明, 李乃梁, 韓曉東 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)