[发明专利]一种厚煤层大采高采空区膏体充填施工方法

摘要

本发明公开了一种厚煤层大采高采空区膏体充填施工方法，其特征在于，将井下渗出水用水囊盛装后、回填在采空区，利用充水水囊组合件占据采空区部分空间，相应地减少膏体充填体积的方式进行采空区充填，充水水囊组合件最终被固化在整个采空区的充填体中，成为充填体整体中的一个构成部分。充水水囊组合件由水囊和长方体形状的钢质框架两部分组成；其中，钢制框架内部用隔板分隔成等尺寸的上、下两层；水囊为橡胶囊，放置在钢制框架内部的下层。水囊注入水直接取自井下渗出水，既消除了井下水害又消除了煤炭生产中井下废水外排所制得污染。本发明具有安全可靠、工艺环保、操作简单、充填成本相对低廉等特点。

主权项

1.一种厚煤层大采高采空区膏体充填施工方法，其特征在于，将井下渗出水用水囊盛装后、回填在采空区，利用充水后的水囊组合件占据采空区部分空间，相应地减少膏体充填体积的方式进行采空区充填，充水后的水囊组合件最终被固化在整个采空区的充填体中，成为充填体整体中的一个构成部分；所述水囊组合件由水囊和长方体形状的钢质框架两部分组成；其中，钢制框架内部用隔板分隔成等尺寸的上、下两层；水囊为橡胶囊，呈偏平的长条形状，放置在钢制框架内部的下层，当水囊中注满水、充分膨胀后，充水水囊全部充满钢制框架下层的整个内部空间；以工作面推进方向为前方定方向：钢制框架下层的前面、左面、右面和上面四个面均敞口，后面用增强聚丙烯板封闭；钢制框架上层朝前的表面用增强聚丙烯板封闭，朝后、朝左、朝右和顶部的四个表面敞口；在钢制框架上层的前表面上，靠近顶部边缘内侧，留设若干数量的供充填用钢管插入至采空区用的通孔，全部通孔分布在同一直线上；各通孔的周边均预先焊接有用于插入/拔出钢板片的U形槽口，钢板片作为插板阀，用于打开/闭合与其对应的通孔；上述钢制框架的边框组件全部采用可拆卸连接，增强聚丙烯板通过承插连接的方式固定在对应的四条边框内；所述水囊带有一个注水管口和一个排气管口，注水管口和排气管口均布置在水囊一端端部边缘内侧，注水管口在下、排气管口在上；上述注水管口内部设置有一单向阀，排气管口带内螺纹，使用丝堵封堵；上述钢制框架的长度等于上区段的巷帮和下区段的巷帮之间的直线距离，宽度为采高的一半，高度等于采高；施工步骤如下：第一步，沿工作面推进方向，在工作面后方的采空区的空顶区域的底板上，每隔3米铺设一个水囊组合件；其中，第一个水囊组合件铺设在充填的起始位置前方3米处；水囊组合件铺设时，水囊的注水管口和排气管口所在的那一端放置在底板的高位端，并使注水管口和一个排气管口朝向工作面一侧；水囊组合件铺设就位后，在钢制框架的前方底板上，紧贴钢制框架，每隔0.5米打一根钢钎，利用钢钎对钢制框架进行限位；第二步，保持钢制框架下层的那个水囊的排气管口开启，将与出水管连接的注水枪插入水囊的注水管口，开启注水枪前方的注水阀门，向钢制框架下层的那个水囊中注水，直至水囊注满、处于充分膨胀状态；然后，依次打开/闭合相应的插板阀，将与井下注浆管路连接的注浆管从钢制框架上层前表面上留设的通孔中插入、穿过，伸入至钢制框 架后方的采空区，并打开与井下注浆管路连接的注浆管上的阀门，向采空区内注浆，直至充水水囊组合件后方的采空区被膏体全部充填完成；第三步，根据工作面的推进进度，重复上述第一步至第二步，适时进行相应的采空区空顶区域充填，直至开采完毕、整个采区充填全部完成。