[发明专利]控制上覆岩层移动变形的高水膨胀材料条带式充填方法

权利要求书

1.一种控制上覆岩层移动变形的高水膨胀材料条带式充填方法，其特征在于：该方法按下述步骤进行：

(1)分析煤层顶板岩性特征，找出开采后对地表沉降变形起主要作用的岩层——关键层，通过理论计算和实际观测，确定关键层的极限跨度L和安全跨度M，根据充填材料的支撑强度，计算确定充填条带宽度N；

(2)布置充填条带：垂直或平行于采煤工作面间隔布置充填条带，使M+N≤L；

上述充填条带的充填材料选用高水膨胀材料。

2.根据权利要求1所述的控制上覆岩层移动变形的高水膨胀材料条带式充填方法，其特征在于：选用高水膨胀材料进行充填的工艺步骤如下：

a、制作充填挡墙，包括侧面挡墙和底面挡墙，侧面挡墙和底面挡墙围成充填区；

b、通过管道将高水膨胀材料输送到充填挡墙围成的充填区中，待充填区充满后停止充填工作，并将充填区的上方开口密封。

3.根据权利要求1所述的控制上覆岩层移动变形的高水膨胀材料条带式充填方法，其特征在于：所述的垂直于采煤工作面布置充填条带的方法：

从开切眼开始，在采空区等间距的布置垂直于采煤工作面的充填条带，即充填条带横向设置，两相邻充填条带之间的间距≤L，充填工作的周期视煤层直接顶完整情况而定，可以随采煤工作面每循环一充，也可以在一个周期来压步距内一充，按上述步骤进行循环操作，直到到达停采线停止作业。

4.根据权利要求1所述的控制上覆岩层移动变形的高水膨胀材料条带式充填方法，其特征在于：所述的平行于采煤工作面布置充填条带的方法：

从开切眼开始，在采空区等间距的布置平行于采煤工作面的充填条带，即充填条带纵向设置，充填工作随采煤工作面的推进进行，具体操作如下：

a、自开切眼始，采煤工作面的推进距离≤M时，开始建立充填条带；

b、当充填宽度达到N时，停止充填，采煤工作面继续推进；

c、当采煤工作面从上一充填条带起推进至≤M距离时，再建立充填条带；

按上述步骤进行循环操作，直到到达停采线停止作业。

5.根据权利要求1所述的控制上覆岩层移动变形的高水膨胀材料条带式充填方法，其特征在于：所述的高水膨胀材料是由粉煤灰、膨胀剂、延缓剂、固化剂和水组成的料浆，固液比为1∶1.2～1.5，膨胀率为10～30％，各原料按以下配比组成：

粉煤灰  300～400kg/m³

膨胀剂  0.2～1kg/m³

延缓剂  0.6～0.8kg/m³

固化剂  30～100kg/m³

水      800～1000kg/m³

6.根据权利要求5所述的控制上覆岩层移动变形的高水膨胀材料条带式充填方法，其特征在于：所述膨胀剂是铝粉，延缓剂是石膏粉，固化剂是石灰或水泥。