[发明专利]一种分阶式充水采空区充填方法

权利要求书

1.一种分阶式充水采空区充填方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:由地面钻孔至第N阶充水采空区；

S2:布置充水采空区的充填装置：在钻孔内布置套管；所述套管的上段伸出所述钻孔并固定；所述套管内固定一对注浆管和一高压空气管；所述注浆管和套管之间、所述高压空气管和套管之间均设置预留间隙；所述套管、注浆管和高压空气管均伸入所述第N阶充水采空区内；所述套管伸入所述第N阶充水采空区的长度小于所述注浆管、高压空气管伸入所述第N阶充水采空区的长度；

S3:充填充水采空区：向所述注浆管内分别泵送高水充填材料的A料浆液及B料浆液，同时注入高压空气至所述高压空气管；

S4:重复步骤S3，判断所述第N阶充水采空区是否充分充填，若是，则进行步骤S5；

S5:取出充填装置：取出所述套管、注浆管和高压空气管，待所述第N阶充水采空区内的浆液硬化后，执行步骤S6；

S6：沿步骤S1中的孔向下钻孔至第N+1阶充水采空区；

S7：执行步骤S2，直至所有阶充水采空区充填完毕。

2.根据权利要求1所述的分阶式充水采空区充填方法，其特征在于，在步骤S2中，所述套管的末端距离第N阶充水采空区顶部的距离为10~50cm；所述注浆管的末端距离第N阶充水采空区底部的距离为10~50cm。

3.根据权利要求1所述的分阶式充水采空区充填方法，其特征在于，在步骤S2中，所述注浆管和高压空气管的输出端固定一高压混合器。

4.根据权利要求1所述的分阶式充水采空区充填方法，其特征在于，步骤S3中，同一阶充水采空区，采用由下至上的方式进行充填；同一阶充水采空区根据垂直高度划分S个充填段，不同充填段，所述A料浆液和所述B料浆液的配比不同。

5.根据权利要求4所述的分阶式充水采空区充填方法，其特征在于，每阶充水采空区的充填总时间控制如下：

每阶钻孔及布置充填装置的总时间为t₁，每阶中充填段注入高压空气及充填材料的时间为t₂，每阶中充填段提升注浆管的时间为t₃，每阶提升注浆管的时间t₄；每阶充水采空区的充填总时间为T；

其中，每阶充水采空区的充填总时间：T= t₁+（S-1）*t₂+（S-1）*t₃+t₄。

6.根据权利要求5所述的分阶式充水采空区充填方法，其特征在于，同一阶充水采空区不同充填段的凝结时间T_n控制如下：

第n个充填段的充填材料的凝结时间：T_n=（S-n）t₂+（S-n）t₃+t₄。