[實用新型]一種破碎頂板冒落區注漿充填系統

有效

• 申請號: 201420049427.6
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN203702244U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 江寧;張新國;郭惟嘉;陳紹杰;常西坤;張保良;張士川;陳軍濤;李楊楊;孫熙震;王海龍;趙金海;路暢;畢成;尚曉龍;張濤
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本實用新型涉及一種煤礦充填系統，尤其涉及一種破碎頂板冒落區注漿充填系統。

背景技術

目前，我國應用較為廣泛的煤礦充填技術，主要有膏體充填技術、似膏體充填技術、高水充填技術、超高水充填技術、矸石充填技術等，以上充填技術都是在頂板完整條件下進行充填，在充填的同時必須保證有一定的充填時間和空間。雖然上述充填技術已經形成較為完備的系統與工藝，但是上述各種充填方式均是在采空區頂板完整的前提下對采空區進行充填，對于破碎頂板煤層直接頂隨采隨冒，頂板控制困難，不適用與破碎頂板條件下的采空區充填。

針對我國“三下”壓煤嚴重，且破碎頂板煤層在我國煤炭儲量中占相當比例的現狀，設計研發“破碎頂板冒落區注漿充填系統”對于實現破碎頂板條件下采空區充填，解放“三下”壓煤具有重要意義。

我國煤炭形勢自2011年開始出現逐步下滑的趨勢，由此帶來了煤炭企業經濟效益變差，對充填成本的承受能力減弱，若進行全部充填，則充填量大、充填成本高。破碎頂板冒落區注漿充填作為部分充填的一種方式，可以在保證安全的前提下減少充填量，控制充填成本，對于擴大充填開采在煤礦中的應用具有重要的推動作用。

CN102444419A一種薄煤層破碎頂板拖管式充填系統公開了一種薄煤層破碎頂板托管式充填系統，其雖然實現了對破碎頂板條件下薄煤層采空區充填，但是其系統仍然存在部分缺陷，例如，其系統所述的高位充填鋼管只有在沿空留巷的前提下存在；充填漿體在泵壓作用下通過布置在采空區底板的充填管注入冒落矸石空隙，其注入高度有限，僅僅適用于薄煤層，對于厚及中厚煤層冒落帶高度大，僅靠布置在工作面底板上的充填管向冒落矸石空隙進行泵送其充填效果較差。因此有必要研制一種適用于薄、中厚及厚煤層的冒落區注漿充填系統。

實用新型內容

為了解決上述現有技術中存在的問題，本實用新型提出了一種破碎頂板冒落區注漿充填系統，該充填系統不僅適用于薄煤層，而且也適用于對中厚、厚煤層的充填，通過該系統可以有效控制上覆巖層運動，控制地表沉陷。

本實用新型技術方案包括：

一種破碎頂板冒落區注漿充填系統，包括布置在工作面順槽中的工作面充填主管、高壓膠管、工作面充填管和若干個工作面充填支管，所述工作面充填主管上設置有變徑兩通，所述高壓膠管通過所述變徑兩通連接到所述工作面充填主管上，所述高壓膠管的另一端連接所述工作面充填管，沿所述工作面充填管并列連接若干個所述工作面充填支管，且所述工作面充填支管固定連接在采空區和煤層之間的工作面液壓支架上，隨液壓支架的移動而移動，所述工作面充填支管的充填口伸入到采空區，且沿煤層底板布置；

所述充填系統還包括注漿充填巷道及布置在充填巷道中的充填巷道充填主管、變徑多通、套管、耐磨膠管和注漿鉆孔，所述注漿充填巷道布置在工作面上方，且其軸向平行于工作面推進方向，所述充填巷道充填主管上安裝所述變徑多通，所述耐磨膠管通過連接件連接到所述變徑多通上，所述注漿鉆孔以一定角度呈扇形分布，且所述注漿鉆孔深度達到冒落帶，所述套管通過水泥漿與注漿鉆孔膠結在一起，且所述套管通過連接件與所述耐磨膠管相連。

作為本實用新型的一個優選方案，上述變徑多通的通道數目比注漿鉆孔的數目多1個（變徑多通的通道數目=注漿鉆孔的數目+注漿充填充填主管）。

作為本實用新型的另一個優選方案，上述工作面充填管、工作面充填支管和高壓膠管其直徑相同。

上述注漿充填巷道布置于工作面彎曲下沉帶中，其在傾向上位于工作面傾向的中央。

上述工作面充填支管上均安設有控制閥門、流量計和壓力計。

上述耐磨膠管上均安設有控制閥門、流量計和壓力計。

上述工作面充填主管、充填巷道充填主管上均安設有控制閥門、流量計和壓力計。

上述工作面充填支管緊貼工作面底板布置。

上述工作面充填主管、工作面充填管、工作面充填支管和充填巷道充填主管為耐磨鋼管。

本實用新型所帶來的有益技術效果：

本實用新型提出了一種破碎頂板冒落區注漿充填系統，與現有技術相比，該系統通過工作面注漿和充填巷道注漿相結合的方式，可以實現對薄、中厚及厚煤層破碎頂板冒落區注漿充填；

該系統工作面注漿和充填巷道注漿對工作面生產基本無影響，采充矛盾小，大大提高了充填工作面產量；

該系統首先通過工作面注漿充填系統對冒落區進行注漿充填，再通過上部充填巷道注漿充填系統對上部未注滿空間進行二次注漿充填，充填率高，控制上覆巖層運動減緩地表沉陷效果好；