[發(fā)明專利]一種采空區(qū)開放式充填方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910185320.8
• 申請日: 2009-11-05
• 公開（公告）號: CN101701527A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫春東;馮光明;孟杏莽;丁玉;周掁
• 申請（專利權(quán)）人: 冀中能源邯鄲礦業(yè)集團(tuán)有限公司;中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21F15/08
• 分類號: E21F15/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種采空區(qū)開放式充填方法，適用于煤層傾角在12°以上仰斜開采工作面的采空區(qū)充填。

背景技術(shù)

長期以來，“三下”壓煤開采后，往往造成采空區(qū)上覆巖層與地表的嚴(yán)重變形，引起地面建筑物無法使用，地下水系遭到破壞。通過對采空區(qū)進(jìn)行充填，可以解決這些問題。

目前，采空區(qū)充填方式主要有矸石充填，水砂充填、膏體和似膏體充填等。這些充填方式對采空區(qū)上覆巖層的移動起到了一定的控制作用。但這些方法存在的不足是充填率低、成本高，特別是充填工藝與工作面采煤工序相互影響，生產(chǎn)效率很低，且以往充填工藝復(fù)雜，初期投入較大，少則幾千萬元，多則上億元，從而限制了這些充填方法的應(yīng)用與推廣。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明目的是提供一種操作非常簡便，充填率高，且操作簡便的采空區(qū)充填方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明的采空區(qū)開放式充填方法：

a、將混合泵設(shè)在煤層傾角α＞12°的仰斜采煤工作面的軌道斜巷內(nèi)，在混合泵的入料端分別連接與輸送泵相連的A料輸送管路和B料輸送管路；在混合泵的出料端連接通向采空區(qū)的混合漿液輸送管；

b、先從開切眼處，對初始預(yù)充填頂板跨距L₁采空區(qū)段進(jìn)行充填，通過輸送泵將含水量達(dá)85％以上的以1∶1配合使用的高水材料A料與B料通過A料輸送管路和B料輸送管路送入采煤工作面的軌道斜巷內(nèi)，經(jīng)混合泵混合后，由混合漿液輸送管送入充填地點(diǎn)；

c、當(dāng)充填底部的高水材料漿液與采空區(qū)頂板接觸時，停止充填，完成初始采空區(qū)的充填；

d、隨采煤工作面不斷向前推進(jìn)，混合漿液不斷通過輸送管送入工作面后方的采空區(qū)，直至完成對初始預(yù)充填頂板跨距L₁未充滿區(qū)域和頂板跨距L₂范圍內(nèi)采空區(qū)的充填，完成第二階段采空區(qū)的充填；

e、當(dāng)工作面開采結(jié)束及工作面采煤設(shè)備搬家后，在工作面運(yùn)輸斜巷和軌道斜巷內(nèi)構(gòu)筑封堵墻對采空區(qū)進(jìn)行密閉，對收尾預(yù)充填頂板跨距L₃和中期預(yù)充填頂板跨距L₂未充滿區(qū)域進(jìn)行充填，完成最后階段采空區(qū)的充填，整個充填過程結(jié)束。

所述將高水材料A料與B料進(jìn)行混合的混合泵設(shè)在距采空區(qū)約20m～100m的范圍內(nèi)；所述輸送泵的輸送能力要求在120m³/h以上。

有益效果：由于工作面布置成仰斜開采方式，采用含水量達(dá)85％以上的高水材料，依靠高水材料漿液流動性好的特點(diǎn)，通過輸送能力在120m³/h以上的大流量泵送系統(tǒng)將高水材料兩種漿液通過管路輸送至距采空區(qū)20m～100m范圍內(nèi)的地方進(jìn)行混合，連續(xù)地輸送至充填點(diǎn)附近，經(jīng)過一段混合管之后，自流進(jìn)入采空區(qū)，并在30min至90min至內(nèi)初凝與固化。充填漿體凝固后，起到對采空區(qū)裸露出來頂板的支撐作用。本發(fā)明能夠解決“三下”壓煤以往充填開采方式充填率較低、工藝復(fù)雜和投資較大的問題。利用高水材料流動性和滲透性好的特點(diǎn)，對采空區(qū)漫灌，采煤工藝與采空區(qū)充填作業(yè)互不影響，特別是充填工序與工作面采煤工序互不影響，可大大提高充填與采煤效率。與膏體、似膏體及矸石充填等系統(tǒng)相比，其方法簡單，充填率高，充填密實(shí)性好，支撐力強(qiáng)，充填成本與初期投入低，初期投入可降低90％到97％，充填工藝技術(shù)初期投入只需300萬元左右，具有廣泛的實(shí)用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明采空區(qū)開放式充填方法示意圖；

圖2是本發(fā)明初始階段充填平面示意圖；

圖3是圖2I-I剖面圖；

圖4是第二階段充填平面示意圖；

圖5是圖4II-II剖面圖；

圖6是最后階段充填平面示意圖；

圖7是圖6III-III剖面圖；

圖中：1-運(yùn)輸斜巷；2-軌道斜巷；3-輸送泵；4-A料輸送管路；5-B料輸送管路；6-混合泵；7-混合漿液輸送管；8-初始采空區(qū)；9-第二階段采空區(qū)；10-最后階段采空區(qū)及充填體；11-封堵墻；L₁-初始預(yù)充填頂板跨距；L₂-第二階段充填頂板跨距；L₃-收尾充填頂板跨距；α-煤層傾角。

具體實(shí)施方式