[发明专利]一种高水材料充填柱沿空留巷方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿井巷道支护技术领域，尤其是煤矿机械化巷旁充填沿空留巷支护领域。

背景技术

沿空留巷技术是我国煤矿安全开采技术的一项重大突破。传统的高水材料巷旁充填沿空留巷是在工作面后方沿采空区边缘构筑一道连续的充填墙体将巷道保留下来，实现沿空留巷。采用这种方法，构筑的充填墙体承载能力大，维护效果好。但施工时，人员需到采空区侧顶板无支护的区域施工，危险性较大。构筑的充填墙体用料多，成本高。

中国发明专利公报2010年8月6日公布了名称为：“大断面硐室减跨墩柱结构及其使用方法”的发明申请，申请号为：201010250678.7，方法是：大断面硐室的中部，安装１～８个直径为0.5ｍ～1.2ｍ的底部钢筒，每个底部钢筒的上端，吻合的套入一个伸缩钢筒，伸缩钢筒与被套钢筒之间开有对应的高度调节通孔，通过限位钢筋横向穿插固定，在伸缩钢筒和底部钢筒内放置钢筋网架，然后向伸缩钢筒和底部钢筒内灌注混凝土，形成减跨墩柱，根据巷道的高度变化通过限位钢筋对墩柱的高度进行调节。该方法需要灌注混凝土，固体料用量大，辅助运输量大；混凝土凝固后强度高，但可缩性差，与沿空留巷围岩大变形不相适应。

中国发明专利公报2011年12月12日公布了名称为：“矿用可回收钢筒填料墩柱及构筑法和用于沿空留巷的方法”的发明申请，申请号为： 201110410265.5，方法是：钢筒填料墩柱是“钢筒沙石填料墩柱”，由可调高钢筒模具、钢筒模具内充填的“沙石填料”构成。“沙石填料”是密实充填的沙子或沙子与石子的散料，也可含其它颗粒物。钢筒模具的顶部有充填口、下部有放料口及其可开启的端盖、上部两侧有支撑座。墩柱用喷浆机加水充填构筑；钢筒模具充填后成为墩柱外壁。缺点是：采用喷浆机将沙石与水一起填入钢筒模板内，再在钢筒模板上安设振动装置将沙石密实，沙石的密实程度直接决定墩柱的初撑力、接顶较困难，并且初期支护强度低、墩柱的质量受施工影响的因素较多。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种施工简单、机械化程度高、充填柱占用空间小、支撑能力大、强度高、经济效益好的高水材料充填柱沿空留巷方法。

本发明技术方案是：随着回采工作面的推进，按设计间距在端头液压支架附近构筑成排的高水材料充填柱，以形成巷旁支护，将巷道保留下来，实现沿空留巷。

本发明能节省大量充填材料、井下辅助运输量小，成本低；构筑的充填柱施工简单，承载能力大；操作人员全在巷内锚网索支护的顶板下施工，安全可靠性高。

本发明具体步骤如下：

1）回采工作面推进后，在端头液压支架附近，将充填空间附近底板的浮煤、浮渣清理到实体底板，然后在预定位置通过向高水材料充填柱注入高水材料浆液的方式构筑高水材料充填柱，在注入高水材料浆液之前，在各高水材料充填柱外围打牢2~3根单体液压支柱；

2）将混合均匀的高水材料浆液通过充填泵由输送管注入充填柱内；

3）等充填柱内的高水材料浆液凝固后4h，撤除相应的单体液压支柱。

本发明与现有技术相比有以下优点：1）充填用料少、成本低、井下辅助运输量小；2）充填柱承载能力大和抗变形能力强；3）构筑的充填柱体积小，占用巷道断面小，有利于通风；4）操作人员在锚网索支护的顶板下施工，安全可靠性高。在本技术领域内具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的充填柱沿空留巷方法施式俯视示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的施工步骤如下：

a、回采工作面推进后，在端头液压支架1附近，将充填空间附近底板的浮煤、浮渣清理到实体底板，然后在预定位置构筑高水材料充填柱2，在注入高水材料浆液前紧贴充填柱2打设2~3根单体液压支柱3。

b、将混合均匀的高水材料浆液通过充填泵5由输送管4注入充填柱2内。

c、等充填柱内的高水材料浆液凝固后4h，撤除相应的单体液压支柱3。

d、重复以上步骤，工作面推进一定距离后，制作下一个充填柱。