[發明專利]一種采空區充填方法

有效

• 申請號: 202011143006.6
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112377248B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 楊俊哲;賀安民;呂情緒;朱衛兵;董俊亮
• 申請（專利權）人: 神華神東煤炭集團有限責任公司;中國礦業大學
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 耿蕾

本發明公開了一種采空區充填方法，包括如下步驟：S01：在液壓支架向前移動預設距離后，在所述液壓支架的后方支設擋板；S02：輸送設備將懸浮體送入所述擋板的后方的采空區內；S03：注漿設備向所述擋板的后方的采空區內注入填充漿液；S04：填充漿液凝固為充填體，所述懸浮體填充在所述充填體與所述煤層頂板之間；S05：依次執行步驟S01?步驟S04直至完成煤層開采，并完成對采空區的充填。本發明公開的采空區充填方法，懸浮體借助填充漿液的浮力自動充填上方的空隙，懸浮體可以與煤層頂板充分接頂，提高了采空區的充填效果，限制了煤層頂板的下沉，減小了地表沉陷破壞，從而保證了地表建筑物的安全。

技術領域

本發明涉及采空區填充技術領域，尤其涉及一種采空區充填方法。

背景技術

中國煤炭一直處于重要地位，隨著煤炭資源需求量的不斷增加，煤礦開始針對“三下”壓煤進行開采。嚴格控制煤礦開采引起的地表沉陷，減小煤炭開采對礦區附近村莊建筑的破壞是當前煤礦生產亟需解決的問題。

現有技術中，多數礦井都對采空區進行充填，其主要充填材料為矸石、膏體和高水等，但在使用漿體或高水材料充填采空區時，尤其在煤層存在傾角又采用俯采的方式時，充填體上方會出現一個不接頂的空間，嚴重影響采空區的充填效果，造成頂板下沉量增大，不利于地表建筑物的保護。

目前，針對這類問題，國內常用的解決辦法主要為使用木垛人工充填這個不接頂的空間。雖然該方法解決了俯采時采空區充填的不接頂空間，但由于人工充填費時費力且充填效果難以保證，無法有效減少采空區覆巖下沉與地表沉陷，依然會對地表建筑物產生影響。

有鑒于此，提供一種既能實現井下充填采空區的同時又能保證采空區充分接頂的采空區充填方法成為必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種既能實現井下充填采空區的同時又能保證采空區充分接頂的采空區充填方法。

本發明技術方案提供一種采空區充填方法，包括如下步驟：

S01：在液壓支架向前移動預設距離后，在所述液壓支架的后方支設擋板，所述擋板連接在煤層底板與煤層頂板之間；

所述擋板上具有進料口和注漿口；

S02：輸送設備將懸浮體從所述進料口送入所述擋板的后方的采空區內；

S03：注漿設備通過所述注漿口向所述擋板的后方的采空區內注入填充漿液，所述懸浮體的密度小于所述填充漿液的密度，所述懸浮體漂浮在所述填充漿液的上部；

在滿足預設條件時，停止注漿；

S04：經過預設時間后，填充漿液凝固為充填體，所述懸浮體填充在所述充填體與所述煤層頂板之間，所述懸浮體支撐所述煤層頂板；

S05：依次執行步驟S01-步驟S04直至完成煤層開采，并完成對采空區的充填。

在其中一項可選技術方案中，在所述步驟03中，包括有：

在填充漿液從所述擋板的頂部與所述煤層頂板之間的間隙流出時，所述懸浮體與所述煤層頂板接觸，停止注漿。

在其中一項可選技術方案中，在所述步驟S02中，包括有：

在向所述擋板的后方的采空區內輸送所述懸浮體之前，先通過注漿設備向所述擋板的后方的采空區內注入填充漿液，在所述填充漿液達到預設高度時，再將所述懸浮體從所述進料口送入所述擋板的后方的采空區內。

在其中一項可選技術方案中，所述懸浮體為球體或多面體。

在其中一項可選技術方案中，所述懸浮體為高分子材料懸浮體。

在其中一項可選技術方案中，所述懸浮體為空心懸浮體。