[发明专利]一种煤层顶底板灌注式采空区充填结构及其充填方法

权利要求书

1.一种煤层顶底板灌注式采空区充填结构，其特征在于，在长壁工作面（1）的顶板和底板位置沿工作面推进方向设置有中空结构的充填巷，分别为顶板充填巷（3）、底板充填巷（6）；所述充填巷均匀间隔开设若干充填钻孔，分别对应为顶板充填钻孔（4）、底板充填钻孔（7）；所述充填钻孔垂直设置，终孔位置连通至采空区；在充填巷内和充填钻孔内布置有充填管路（8），充填管路（8）与矿井充填系统连接；所述的长壁工作面包含大采高工作面和放顶煤工作面；所述的顶板充填巷（3）、底板充填巷（6）的条数由长壁工作面斜长确定，至多每50m工作面斜长配套一条顶板充填巷（3）和底板充填巷（6）；

所述的充填管路（8）安设于顶底板充填巷内，通过固定螺栓（9）和固定抱箍（10）固定于巷道顶板、两帮或底板；充填管路（8）通过混凝土浇筑（11）安装于充填钻孔内；

所述的顶板充填巷（3）位于工作面垮落带（2）以上，垂直距离Xr不小于5m；所述的底板充填巷（6）位于工作面底板破坏带（5）以下，垂直距离Xf不小于5m；

所述的顶板充填钻孔（4）位于顶板充填巷（3）内部，由底板垂直向下，终孔位置位于工作面垮落带（2）中间；所述的底板充填钻孔（7）位于底板充填巷（6）内部，由顶板垂直向上，终孔位置位于长壁工作面（1）内；

该煤层顶底板灌注式采空区充填结构的充填方法，针对薄、中厚或厚煤层长壁工作面采空区，采用从顶板或底板灌注胶结充填材料的方法进行充填，充填工作与采煤工作同步配合进行，最终实现整个厚煤层采空区的充填，按照下列步骤进行：长壁工作面（1）开采前施工顶板充填巷（3）和底板充填巷（6），并分别在充填巷内施工顶板充填钻孔（4）和底板充填钻孔（7），在充填巷内和充填钻孔内布置充填管路，充填管路与矿井充填系统连接；长壁工作面（1）开采后滞后于采煤工作面不超过周期来压步距的距离开始充填，充填点随工作面的推进前移，充填速率与工作面回采速率相匹配；待长壁工作面（1）回采结束，其采空区充填也相应结束。

2.根据权利要求1所述的一种煤层顶底板灌注式采空区充填结构，其特征在于，所述顶板充填钻孔（4）、底板充填钻孔（7）均沿充填巷道走向布置，其间距不大于25m；所述充填钻孔为圆形，孔径不小于150mm。

3.根据权利要求1所述的一种煤层顶底板灌注式采空区充填结构，其特征在于，根据长壁工作面（1）的具体情况布置充填巷，包括：仅布置顶板充填巷（3），仅布置底板充填巷（6），同时布置顶板充填巷（3）、底板充填巷（6）。