專利名稱：一種急傾斜煤層采空區(qū)充填方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦井下采空區(qū)充填技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于頂板較穩(wěn)定，且采用普采或高檔普采工藝的急傾斜煤層走向長壁回采工作面。
背景技術(shù)：
“三下”采煤日趨成為我國煤炭資源開采的一個重要部分。充填開采在“三下”采煤中有著廣闊的應(yīng)用前景，是最為有效的防止頂板下沉破壞的方法，是煤礦綠色開采的發(fā)展方向之一。另外，煤矸石露天排放和地表塌陷破壞是煤礦生產(chǎn)最主要的環(huán)境問題根源，是影響礦區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和社會安定的重要因素。目前對于急傾斜(45°以上)煤層采空區(qū)充填技術(shù)研究甚少，且其一般的做法是采用分帶仰斜采煤法，在下一工作面回采的同時對上一工作面的采空區(qū)進行矸石自溜充填，或是在本工作面回采的同時進行矸石自溜充填，但是均不回收支柱、不放頂，對支柱消耗量較大，且不能保證采空區(qū)頂板的穩(wěn)定。而本發(fā)明是在本工作面回采的同時進行矸石自溜充填，回采與充填交替進行，且回收支柱，減少了支柱的用量，不僅能夠有效防止采空區(qū)頂板的下沉破壞，而且可以實現(xiàn)矸石不出井及處理地面矸石山占地及污染問題。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種方法簡單、操作方便的急傾斜煤層采空區(qū)充填方法。技術(shù)方案本發(fā)明的急傾斜煤層采空區(qū)充填方法，步驟如下
a.首先在急傾斜煤層走向長壁采煤工作面的上順槽中布設(shè)注漿泵和運送矸石的帶式輸送機；
b.回采工作面每向前推進1.2 1. 8m時，沿工作面傾斜方向在末排支柱處的頂板上依次布設(shè)有相互連接的直徑為1吋、長度為3 5m的注漿管，每個注漿管的外徑上均勻布置 2飛組注漿孔，待回采工作面推進3 5m后，停止推進；
c.沿除上順槽外的整個回采工作面的末排支柱從下往上依次布設(shè)長為3飛m、寬為 1. 5 2. 5m、高度為采高1. Γ1. 3倍的氣墊；
d.向氣墊內(nèi)充入壓力為0.5MPa的氣體使氣墊充分膨脹，形成一排回采工作面與采空區(qū)之間的氣墊隔墻，氣墊隔墻在上順槽處留有運送充填物料和鋪設(shè)注漿管路的通道；
e.將注漿管與設(shè)在上順槽中的注漿泵相聯(lián)接；
f.通過上順槽中的帶式輸送機將矸石運至氣墊隔墻在上順槽的通道口，使矸石自溜到由氣墊隔墻封閉的采空區(qū)內(nèi)進行充填；
g.待矸石充滿由氣墊隔墻封閉的采空區(qū)時，停止運送矸石，然后通過注漿管向采空區(qū)注入壓力為4 6MPa的漿液，使充填在由氣墊隔墻封閉的采空區(qū)內(nèi)的矸石充分膠結(jié)在一起， 注漿完成后拆除氣墊，完成一個回采與充填的循環(huán)；
h.工作面開始向前推進，重復(fù)步驟b.c. d. e. f. g，完成下一個回采與充填的循環(huán)，周而復(fù)始，直至完成整個回采與充填工作。所述的每組注漿孔為4個，沿注漿管周長方向?qū)ΨQ布置。有益效果由于采用了上述技術(shù)方案，采用氣墊密閉采空區(qū)，然后根據(jù)急傾斜煤層的特點使矸石自溜進行充填，有效地防止了采空區(qū)頂板的下沉破壞，通過本煤工作面的回采與充填交替進行，大大提高了生產(chǎn)效率，同時能夠?qū)㈨肥苯永茫瑴p輕了矸石運輸、提升的壓力，減少了地面處理矸石的費用，并減輕了矸石的污染。其方法簡單、操作方便、充填效果好，在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有實用性。


圖1是本發(fā)明的示意圖。圖中1-上順槽，2-下順槽，3-注漿泵，4-帶式輸送機，5-注漿管，6_氣墊，7_末排單體液壓支柱，8-已充填的采空區(qū)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步的描述
本發(fā)明的急傾斜煤層采空區(qū)充填方法，首先在急傾斜煤層走向長壁采煤工作面的上順槽1中布設(shè)高水速凝材料注漿泵3和運送矸石的帶式輸送機4 ；回采工作面每向前推進 1. 2 1. 8m時，沿工作面傾斜方向在末排支柱7處的頂板上依次布設(shè)相互連接的直徑為1 吋、長度為:3m的注漿管5，每個注漿管5的外徑上均勻布置3組注漿孔，每組注漿孔為4個， 沿注漿管周長方向?qū)ΨQ布置，待回采工作面向前推進3. 6m后，停止推進；沿除上順槽1外的整個回采工作面的末排支柱7從下往上依次布設(shè)長為3m、寬為2m、高度為采高1. 2倍的氣墊6 ；向氣墊6內(nèi)充入壓力為0. 5MPa的氣體使氣墊6充分膨脹，形成一排回采工作面與采空區(qū)之間的氣墊隔墻。氣墊隔墻在上順槽1處留有運送充填物料和鋪設(shè)注漿管路的通道； 將注漿管5與設(shè)在上順槽1中的高水速凝材料注漿泵3相聯(lián)接；通過上順槽1中的帶式輸送機4將矸石運至氣墊隔墻在上順槽1的通道口，使矸石自溜到由氣墊隔墻封閉的采空區(qū)內(nèi)進行充填；待矸石充滿由氣墊隔墻封閉的采空區(qū)時，停止運送矸石，然后通過注漿管6向采空區(qū)注入壓力為6MPa的高水速凝材料，使充填在由氣墊隔墻封閉的采空區(qū)內(nèi)的矸石充分膠結(jié)在一起，注漿完成后形成已充填的采空區(qū)8，拆除氣墊6，完成一個回采與充填的循環(huán)； 隨著工作面的向前推進，重復(fù)上一回采與充填的循環(huán)過程，完成下一個回采與充填循環(huán)，周而復(fù)始，直至完成整個回采與充填工作。
權(quán)利要求
1.一種急傾斜煤層采空區(qū)充填方法，其特征在于包括如下步驟a.首先在急傾斜煤層走向長壁采煤工作面的上順槽(1)中布設(shè)注漿泵(3)和運送矸石的帶式輸送機(4);b.回采工作面每向前推進1.2 1. 8m時，沿工作面傾斜方向在末排支柱(7)處的頂板上依次布設(shè)有相互連接的直徑為1吋、長度為3 5m的注漿管(5)，每個注漿管(5)的外徑上均勻布置2飛組注漿孔，待回采工作面推進3 5m后，停止推進；c.沿除上順槽(1)外的整個回采工作面的末排支柱(7)從下往上依次布設(shè)長為3飛m、 寬為1.5 2. 5m、高度為采高1.廣1.3倍的氣墊(6)；d.向氣墊(6)內(nèi)充入壓力為0.5MPa的氣體使氣墊(6)充分膨脹，形成一排回采工作面與采空區(qū)之間的氣墊隔墻，氣墊隔墻在上順槽(1)處留有運送充填物料和鋪設(shè)注漿管路的通道；e.將注漿管(5)與設(shè)在上順槽(1)中的注漿泵(3)相聯(lián)接；f.通過上順槽(1)中的帶式輸送機(4)將矸石運至氣墊隔墻在上順槽(1)的通道口， 使矸石自溜到由氣墊隔墻封閉的采空區(qū)內(nèi)進行充填；g.待矸石充滿由氣墊隔墻封閉的采空區(qū)時，停止運送矸石，然后通過注漿管(6)向采空區(qū)注入壓力為4 6MPa的漿液，使充填在由氣墊隔墻封閉的采空區(qū)內(nèi)的矸石充分膠結(jié)在一起，注漿完成后拆除氣墊(6)，完成一個回采與充填的循環(huán)；h.工作面開始向前推進，重復(fù)步驟b.c. d. e. f. g，完成下一個回采與充填的循環(huán)， 周而復(fù)始，直至完成整個回采與充填工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的急傾斜煤層采空區(qū)充填方法，其特征在于所述的每組注漿孔為4個，沿注漿管(5)周長方向?qū)ΨQ布置。
全文摘要
一種急傾斜煤層采空區(qū)充填方法，首先在急傾斜走向長壁采煤工作面的上順槽中布設(shè)注漿泵和運送矸石的帶式輸送機；工作面每向前推進1.2~1.8m，在末排支柱處的頂板布設(shè)注漿管，待推進3~5m后，停止推進；然后沿除上順槽外的整個工作面的末排支柱布設(shè)氣墊，并充入氣體使其膨脹；將由氣墊封閉的采空區(qū)頂板上的注漿管與注漿泵連通；將矸石運至工作面上端頭，使其自溜到采空區(qū)內(nèi)；待矸石充滿由氣墊封閉的采空區(qū)時，停止運送，然后向采空區(qū)注漿，使矸石充分膠結(jié)在一起；停止注漿，拆除氣墊，工作面向前推進；重復(fù)上述步驟，直至完成整個采空區(qū)的充填工作。該方法操作方便，施工簡單，充填后能夠減少頂板下沉，且能夠?qū)㈨肥倮?，減少了處理矸石的費用。
文檔編號E21F15/06GK102155260SQ20111013314
公開日2011年8月17日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者馮偉, 徐營, 柏建彪, 王襄禹, 陳勇 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)