[发明专利]一种模袋法地表注浆充填空洞型老空区装置及方法

说明书

本发明涉及一种充填空洞型老空区装置及方法，属地煤炭开采技术领域，具体涉及一种模袋法地表注浆充填空洞型老空区装置及方法。本发明装置及方法能够实现在老空区内预定位置形成形态可控的支撑墩柱，适用于大空洞老空区治理领域，解决数年以后，开采工作面封闭，人无法直接进入工作面进行充填治理，又因铁路、公路、建筑建设需要不得不治理老空区的问题，为老空区注浆治理提供一种新的高效、经济方法。

技术领域

本发明涉及一种充填空洞型老空区装置及方法，属地煤炭开采技术领域，具体涉及一种一种模袋法地表注浆充填空洞型老空区装置及方法。

背景技术

煤矿遗留的大空洞型老空区是一种不稳定的人工地质构造，随着形成时间推移和赋存环境变化，这种不稳定构造可能发生退化而衍生地面塌陷、矿山地震等矿山灾害。随着城市化、工业化和现代化进程的快速推进，越来越多的煤矿老空区上覆土地需要激活，或用于建造工业民用建筑，或建设公路和铁路等生命线工程，如何对大空洞老空区进行安全经济高效的注浆处理，给老空区上覆地面工程建设创造一个安全可靠的地下环境，一直都是工程难题。

老空区与充填开采中采空区不同，老空区一般是已经不进行生产的矿井残留下来的空洞式安全威胁，老空区浅则100米左右，深则1000米左右，且开采工作面封闭，人已经无法下达老空区位置，更无法向充填开采似的对井下老空区进行精准充填，属于非常难解决的“黑箱子”问题。目前，在我国对老空区的治理方法一般为注浆充填法，即通过地面钻孔对老空区进行稀浆或稀浆投砂注浆充填。该方法的缺点有：(1)稀浆流动性大，扩散远，若存在裂隙或通道，无法充满；(2)老空区充水后浆液不易凝结成型；(3)浆液结实率较低，无法做到在指定位置堆砌成形态尺寸可控的支撑体；(4)浆液有效充填较少，浪费巨大，经济成本高昂。

因此，本发明提出一种模袋法地表注浆充填空洞型老空区装置及方法，精准高效充填老空区，满足部分充填设计，节约注浆成本。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述已有技术存在的不足，提出一种支撑范围可控、经济高效的模袋法地表注浆充填空洞型老空区装置及方法，通过在地表钻孔打钻，管道中携带模袋，注浆充填，实现注浆量、注浆形态、接顶面积、充填浆液结石体的堆积角度可控，注浆成本大大降低，结实率大大提高，且可根据设计需求形成支撑体，达到老空区精准充填，有效保证老空区地表稳定性的目的。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种模袋注浆充填装置，包括一导向管，所述导向管内设置有一可沿导向管轴向移动的环向卡箍，所述环向卡箍上连接有模袋，所述模袋的另一端在导向管内自由延伸；其中，所述模袋连接供气管与注浆管。

优选的，上述的一种模袋注浆充填装置，所述注浆管套于所述供气管内，所述环向卡箍设于所述供气管上，并且可沿所述供气管移动。

优选的，上述的一种模袋注浆充填装置，包括：

端头，其一端设置有端头凹槽，另一端设置有一用于阻挡所述环向卡箍滑动的凸起；

所述环向卡箍移动的轨道末端设置卡榫，所述卡榫外设置有一可在拉绳拉动下移动的套环；

当所述套环至少部分套于所述卡榫上时，所述卡榫锁于所述端头凹槽上。

优选的，上述的一种模袋注浆充填装置，还包括：与所述导向管铰接的支撑管；所述注浆管包括位于所述支撑管内的垂直段注浆管以及位于所述导向管内的水平段注浆管，所述垂直段注浆管与所述水平段注浆管通过软管连接。

优选的，上述的一种模袋注浆充填装置，还包括保护罩，所述模袋的另一端在导向管内自由延伸至保护罩内，所述保护罩与所述导向管之间采用热熔胶粘接.

一种利用上述任一所述的装置进行地表注浆充填空洞型老空区的方法，其特征在于：包括以下步骤：