[发明专利]一种沿空留巷强化充填体结构及其充填方法

说明书

本发明公开了一种沿空留巷充分接顶强化充填体结构及其充填方法，强化充填体结构包括充填袋，所述充填袋上设有供充填进料的进料充填口、以及供排气用的排气口；强化结构，设置在充填袋内，用于强化充填体；护模钢筋网，围合设置在所述充填袋的周围。该发明的特征在于在充填袋内部，还包括一隔离单元，将充填袋内腔上、下两部分的浆液隔离，所述隔离单元倾斜设置在充填袋内，所述隔离单元与充填袋之间固定连接且能够随充填袋的撑开而变形，变形后形成一隔离面，所述隔离面将所述充填袋的内腔分隔成位于上部的第一充填腔和位于下部的第二充填腔。

技术领域

本发明涉及井下机械化构筑巷旁充填体技术领域，尤其是针对于一种沿空留巷强化充填体结构及其充填方法。

背景技术

沿空留巷是将一条巷道作两次利用，极大地提高资源回收率，缓解采掘接替紧张，是煤矿开采及回采巷道布置技术的一项重大改革。进入深部开采后，矿压显现加剧，巷道径缩明显，出现沿空留巷充填体大变形、承载失效现象日益增多，特别是目前沿空留巷期间，其巷旁充填体的接顶效果极差，进而进一步加剧了其变形破坏程度。因此，沿空留巷中巷旁充填接顶效果和充填体支护是维持巷道稳定的关键。

目前针对沿空留巷期间，进行留巷注浆时，注浆孔的位置往往置于充填袋的顶部，利于浆液流动以及充分充填。但由于浆液本身的重力作用，以及浆液的速凝作用，此外由于工作面回采期间割煤作用下，使得进行沿空留巷区域的底板平整度较差，总体会呈现一定的倾斜角度，即巷道底板沿着巷道径向存在一定的倾斜角度，导致充填期间，巷旁充填体的液面近似呈驼峰型，造成后期接顶时整个充填体（尤其是充填体中部）和顶板都留有间隙。原因是，充填体上方的注浆孔的注浆过程中，由于浆液的自重以及浆液的流动，必然会导致充填体左右两侧相对于中间部分要高，而充填体要想发挥充分的支撑作用，必须得中间核心区域具有较强的承载作用，而以往操作极易导致充填体中间核心区域未能充分接顶，进而使得充填体整体承载能力降低，最终影响巷道的稳定性。当工作面推进达到初次来压的距离后，顶板的垮落，易造成充填体瞬间被压碎，给工作面带来极大的安全隐患。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种沿空留巷强化充填体结构及其使用方法，该装置和方法一方面能够保证充填体整体充分接顶，另一方，使得巷旁充填体的接顶区域的整体强度增大，针对顶板来压强烈现象，增加了巷旁充填体的稳定性，进而保证了沿空留巷整个巷道的稳定性。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种沿空留巷强化充填体结构，包括：

充填袋，所述充填袋上设有供充填进料的进料充填口、以及供排气用的排气口；

强化结构，设置在充填袋内，用于强化充填体；

护模钢筋网，围合设置在所述充填袋的周围，所述充填袋内部还包括一隔离单元，所述隔离单元与充填袋之间固定连接且能够随充填袋的撑开而变形，变形后形成一倾斜设置的隔离面，隔离面的倾斜方向与充填袋底部的底板倾斜方向相反，所述隔离面将所述充填袋的内腔分隔成位于上部的第一充填腔和位于下部的第二充填腔；

所述第一充填腔的腔壁和第二充填腔的腔壁上分别设有至少一个所述进料充填口和多个所述排气口。

所述充填袋上的进料充填口和排气口上均连接有与充填管对接用的柔性套袋。

所述第一充填腔的体积和第二充填腔体积比为1：n，n为正整数。

所述隔离单元包括：承载骨架和设置于承载骨架上的柔性布，所述承载骨架可在折叠状态与展开状态之间进行切换。

所述承载骨架包括骨架边缘结构、以及连接在所述骨架边缘结构中间的可收缩或展开的骨架支撑杆，其中，所述骨架边缘结构包括多个骨架边缘单元体，各骨架边缘单元体之间通过一根钢丝绳进行串联，每两个骨架边缘单元体之间设有锁接用的弹性卡扣组合，多个骨架边缘单元体相互锁接后形成所述骨架边缘结构；