[发明专利]一种基于膏体充填的气体充填方法有效

专利信息
申请号: 201510701243.2 申请日: 2015-10-26
公开(公告)号: CN105240048B 公开(公告)日: 2019-07-23
发明(设计)人: 王昌祥;郭忠平;牟文强;王玉成;王建行;王凯;杜兆文;李硕 申请(专利权)人: 山东科技大学
主分类号: E21F15/08 分类号: E21F15/08;E21F15/04
代理公司: 济南舜源专利事务所有限公司 37205 代理人: 王连君
地址: 266590 山东省青*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 充填 气体 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于膏体充填的气体充填方法,包括如下步骤,第一步,在采空区的地面上铺设气囊,然后设置隔离墙,隔成封闭的充填空间。第二步,通过隔离墙的料管安装孔布置布料管,气囊的充气管与高压气泵相连接。第三步,将膏体充填至距地面高度20~30cm时,给气囊充气,保持膏体充填和气囊充气同步进行。待充填膏体的顶面接触到充填空间顶部时,完成膏体充填。继续给气囊充气,至气囊内的气压达到上覆岩层的压力,关闭高压气泵,完成气体充填。第四步,重复第一步、第二步及第三步,进行下一轮次充填。该方法在膏体充填的基础上增加气体充填工艺,能够有效减小充填欠接顶量,提高充填率,节省充填材料,保证充填体的支撑强度。

技术领域

本发明涉及一种气体充填方法,具体涉及一种基于膏体充填的气体充填方法。

背景技术

矿山充填是为满足采矿业的需要而发展起来的,在国外已有100多年的历史。充填开采在波兰、德国应用效果好,波兰在城镇及工业建筑物下采煤时采用水砂充填的采煤量占全国建筑物下采煤量的80%左右,使用的充填材料通常是河砂、煤矸石和电厂粉煤灰等;英国、法国、比利时等国都不同程度地采用了风力充填方法。经近百年的发展,国外充填采矿技术的发展主要经历了以下四个发展阶段:(1)以处理固体废弃物为目的,将废料直接送入采空区;(2)水砂充填;(3)胶结充填技术得到发展;(4)高浓度胶结充填技术得到发展。

国内充填开采技术的发展也经历了与国外发展类似的四个阶段:(1)以处理固体废弃物为目的的废石干式充填;(2)采用水砂充填工艺;(3)应用和研发尾矿胶结充填技术;(4)国内开始发展高浓度充填技术,如膏体充填、碎石砂浆胶结充填和全尾矿胶结充填等技术。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种基于膏体充填的气体充填方法,该方法能有效地提高充填效果,保证充填体的强度,节省充填材料。

本发明为了实现上述目的,采用的技术解决方案是:

一种基于膏体充填的气体充填方法,包括如下步骤,

第一步,割煤完成后,沿工作面方向上在采空区的地面上铺设气囊,然后设置隔离墙,将采空区分隔成一个封闭的充填空间,气囊位于充填空间内。

第二步,通过隔离墙上部的料管安装孔布置布料管,布料管的出浆口对准充填空间,布料管与送料泵连接。气囊的充气管从隔离墙下部的气管安装孔引出后,与高压气泵相连接。

第三步,启动送料泵,由布料管将膏体输送至充填空间内,待充填空间内的膏体充填至距地面高度20~30cm时,开始启动高压气泵,由高压气泵给气囊充气,并保持膏体充填和气囊充气同步进行。待充填膏体的顶面接触到充填空间顶部时,停止膏体充填,并将隔离墙的料管安装孔封堵。随后,继续给气囊充气直至气囊内的气压达到上覆岩层的压力时,关闭高压气泵,并封好气囊的充气管,将充气管推回充填空间内,再封堵住隔离墙的气管安装孔。待膏体完全凝固后,拆除隔离墙,完成本轮次膏体充填。

优选地,上述步骤还包括第四步,重复第一步、第二步及第三步,进入下一轮次膏体充填。

优选地,所述布料管包括多个一号布料管和多个二号布料管,各一号布料管和各二号布料管之间依次间隔径向排布。所有一号布料管和所有二号布料管轮流进行膏体充填,轮流充填的切换时间应控制在20~30min。

优选地,所述气囊有多个,所有气囊之间留有间隔,且呈错位分布。气管安装孔也有多个,气管安装孔与所有气囊的充气管一一对应。

优选地,所述隔离墙由多块模板拼接而成,模板的外侧通过支架将其固定。

优选地,所述隔离墙有多块模板拼接而成,模板的外侧通过支架将其固定。

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