[发明专利]一种采空区充填脱水系统及其使用方法

权利要求书

1.一种采空区充填脱水系统，包括采空区(1)、底部出矿巷道(2)、滤水管(3)、和充填挡墙(8)，其特征在于，此系统还包括采空区底部预留矿石与废石(4)、废石反滤层(7)；所述的滤水管(3)管体下端与采空区底部预留矿石与废石(4)相接触；所述的充填挡墙(8)由锚杆(13)、废旧钢轨(14)、金属网(15)和过滤材料(11)组成，锚杆(13)锚固于底部出矿巷道(2)四壁内，锚杆(13)上焊接废旧钢轨(14)，构成钢轨网，金属网(15)和过滤材料(11)绑扎在钢轨网内侧；所述的滤水管(3)由管壁钻凿有滤水孔(12)的硬性管道(9)和包裹在硬性管道外壁的过滤材料(11)组成；所述的滤水管(3)根据采空区的纵横断面以适合的网度布置；所述的硬性管道(9)管内装有卵石(10)，所述的卵石(10)粒度小于硬性管道(9)直径的1/3；所述的采空区底部预留矿石与废石(4)应填满整个采空区底部，形成脱水层；所述的废石反滤层(7)由堆积在底部出矿巷道(2)内充填挡墙(8)预设处的废石构成，废石反滤层(7)的顶端与出矿巷道(2)的顶部接触；所述的充填挡墙(8)距废石反滤层(7)底端水平距离1-2m。

2.根据权利要求1所述的充填脱水系统，其特征在于，所述的硬性管道(9)是螺旋波纹管；所述的滤水孔(12)孔径为5-10mm。

3.根据权利要求1或2所述的充填脱水系统，其特征在于，所述的过滤材料(11)是过滤布。

4.一种充填脱水系统的使用方法，包括以下步骤：

步骤1，采空区底部预留矿石与废石(4)

步骤2，布置滤水管(3)

先在硬性管道(9)外壁钻凿滤水孔(12)，后在管外壁包裹一层过滤材料(11)，制成滤水管(3)；将制成的滤水管(3)管体下放到采空区(1)，使管体下端接触到采空区底部预留矿石与废石(4)，后向硬性管道(9)管体内加入卵石(10)，此时滤水管(3)建造布置完毕；

步骤3，建造废石反滤层(7)

将井下废石搬运至充填挡墙(8)的预设区域，废石反滤层(7)的顶端与出矿巷道(2)顶部接触，利用废石构筑成废石反滤层(7)；

步骤4，建造充填挡墙(8)

按预设的充填挡墙(8)距废石反滤层(7)底端的水平距离，将锚杆(13)锚固于充填挡墙(8)的预设位置的底部出矿巷道(2)四壁内，锚杆(13)上焊接废旧钢轨(14)，构成钢轨网，后将金属网(15)和过滤材料(11)绑扎在钢轨网内侧，此时充填挡墙(8)建造完成；

步骤5，充填脱水

经以上步骤，包括由采空区(1)、底部出矿巷道(2)、滤水管(3)、采空区底部预留矿石与废石(4)、废石反滤层(7)和充填挡墙(8)组成的整个采空区充填脱水系统建造完成，此时开始进行充填，充填体中的水和充填体上方水(6)依次经过滤水管(3)和采空区底部预留矿石与废石(4)流出，又经废石反滤层(7)和充填挡墙(8)后进入井下沉淀池，最后进入井下排水系统。