一種大傾角煤層采空區(qū)倒臺階袋式充填方法
【專利摘要】一種大傾角煤層采空區(qū)倒臺階袋式充填方法，從開切眼開始調(diào)斜工作面，采用偽斜開采，采空區(qū)采用采空區(qū)袋式充填方法充填，下一分段依次比上一分段多充填一個(gè)充填體，使充填體呈倒臺階的形式。隨偽斜工作面沿走向推進(jìn)，依次對采空區(qū)進(jìn)行充填，直至完成整個(gè)采空區(qū)的充填工作。本發(fā)明將大傾角工作面?zhèn)涡辈贾茫瑴p小了工作面傾角，采空區(qū)內(nèi)上部充填體以下部充填體作為載體，不僅能夠?qū)敯暹M(jìn)行支撐，有效控制上覆巖層的活動，而且各充填體形成一整體，穩(wěn)定性好。尤其適用于沿走向推進(jìn)的大傾角工作面采空區(qū)充填，其充填工藝較簡單，易施工，初期投入少，充填效率與充填密實(shí)度高。
【專利說明】一種大傾角煤層采空區(qū)倒臺階袋式充填方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大傾角煤層采空區(qū)倒臺階袋式充填方法，尤其適用于大傾角煤層工作面走向推進(jìn)的采空區(qū)充填。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，“三下”壓煤與水體上煤炭開采后，往往造成采空區(qū)上覆巖層與地表的嚴(yán)重變形，引起地面建筑物因變形而無法使用，地下水系也遭到破壞。通過對采空區(qū)進(jìn)行充填，可以解決這些問題。
[0003]目前，采空區(qū)充填采用的袋式充填方法，通過充填體直接支撐頂板，能夠減少頂板下沉與控制地表移動，但其只適用于煤層傾角較小的走向推進(jìn)或仰斜開采工作面的采空區(qū)充填，當(dāng)煤層傾角大于25。，工作面走向推進(jìn)時(shí)，充填袋將在充填作業(yè)過程中及充填完成后漿體凝固前因重力作用而產(chǎn)生下滑，不僅降低了充填率而且影響充填體的穩(wěn)定性，從而限制了袋式充填方法的推廣與應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是克服已有采空區(qū)袋式充填技術(shù)的不足，提供一種適應(yīng)大傾角走向工作面的采空區(qū)袋式充填方法。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明的大傾角煤層采空區(qū)倒臺階袋式充填方法，包括如下步驟:
a、從開切眼下端開始調(diào)斜采煤工作面，從下往上，以柔性充填袋長度為單位沿煤層傾斜方向?qū)Σ擅汗ぷ髅娣侄芜M(jìn)行開采，首先，沿開切眼最下端的第一分段推進(jìn)一個(gè)與柔性充填袋寬度相等的截深，并在其后方的采空區(qū)吊掛柔性充填袋，對柔性充填袋進(jìn)行充填；然后，在第一分段上再推進(jìn)一個(gè)截深，同時(shí)在第二分段推進(jìn)一個(gè)截深，并在其后方的采空區(qū)完成掛袋及填充工作；以次進(jìn)行，在第一分段、第二分段再推進(jìn)一個(gè)截深，同時(shí)在第三分段推進(jìn)一個(gè)截深，并在其后方的采空區(qū)完成掛袋及充填工作，不斷向前推進(jìn)，直至調(diào)斜充填采空區(qū)階段，開切眼上端最后一分段推進(jìn)一個(gè)截深，并在其后方的采空區(qū)完成掛袋及充填工作，使采煤工作面(2)與軌道巷形成夾角α ；
b、完成調(diào)斜作業(yè)之后，沿采煤工作面的走向偽斜開采，采煤工作面每推進(jìn)一個(gè)截深，在其后方的采空區(qū)各分段從下往上依次吊掛柔性充填袋，并進(jìn)行充填；
C、隨采煤工作面不斷推進(jìn)，當(dāng)靠運(yùn)輸巷一側(cè)的采煤工作面開采臨近的終點(diǎn)時(shí)，開始對調(diào)斜的采煤工作面進(jìn)行調(diào)正，從下往上依次完成各分段的充填工作，直至最上一分段采空區(qū)完成最后一個(gè)充填體的充填工作時(shí)，整個(gè)充填過程結(jié)束。
[0006]所述充填體在采空區(qū)內(nèi)呈倒臺階形式布置；所述采煤工作面與軌道巷的夾角α為 75° ?85°。
[0007]有益效果:由于采用了上述技術(shù)方案，工作面走向推進(jìn)偽斜開采，角度減小，長度增加，回采工效提高；充填體以臺階形式布置，上部充填體以下部已凝結(jié)且具備一定強(qiáng)度的充填體作為支撐，避免了漿體凝固前因自重下滑，增強(qiáng)了充填體的自穩(wěn)性，而且在大傾角條件下，各充填體相互依靠擠壓，形成一整體，對采空區(qū)裸露出的頂板進(jìn)行支撐。本發(fā)明能夠解決“三下”壓煤以往充填開采方式充填率低、工藝復(fù)雜和投資較大的問題，適用于大傾角煤層工作面走向推進(jìn)的采空區(qū)充填。充填材料可選范圍廣，充填工藝簡單，初期投入少，易施工，充填效率與充填密實(shí)度高，具有廣泛的實(shí)用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明調(diào)斜過程中充填平面示意圖；
圖2是本發(fā)明完成調(diào)斜時(shí)充填平面示意圖；
圖3是本發(fā)明正常充填時(shí)充填平面示意圖；
圖4是本發(fā)明開始調(diào)正時(shí)充填平面示意圖；
圖5是本發(fā)明調(diào)正過程中充填平面示意圖；
圖6是本發(fā)明充填結(jié)束后充填平面示意圖。
[0009]圖中:1-開切眼；2_采煤工作面；3_采空區(qū)；4_軌道巷；5_運(yùn)輸巷；6_充填體。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步描述:
圖1所示，以沿采煤工作面2布置五個(gè)充填袋為例。開切眼I掘進(jìn)完成以后，對采煤工作面2進(jìn)行調(diào)斜，從下往上，以柔性充填袋長度為單位沿煤層傾斜方向?qū)⒉擅汗ぷ髅?劃分成五個(gè)分段，首先，沿最下端的第一分段推進(jìn)一個(gè)與柔性充填袋寬度相等的截深，并在其后方的采空區(qū)3吊掛柔性充填袋，對柔性充填袋進(jìn)行充填；然后，在第一分段上再推進(jìn)一個(gè)截深，同時(shí)在第二分段推進(jìn)一個(gè)截深，并在其后方的采空區(qū)3完成掛袋及填充工作；以次進(jìn)行，在第一分段、第二分段再推進(jìn)一個(gè)截深，同時(shí)在第三分段推進(jìn)一個(gè)截深，并在其后方的采空區(qū)3完成掛袋及充填工作，不斷向前推進(jìn)，直至完成調(diào)斜充填采空區(qū)階段，圖2所示，最上端的第五分段推進(jìn)第一個(gè)截深，且其后方的采空區(qū)3完成掛袋及充填工作，使采煤工作面2與軌道巷4形成75°?85°的夾角α。
[0011]圖3所示，完成調(diào)斜作業(yè)之后，沿采煤工作面2的走向偽斜開采，采煤工作面2每推進(jìn)一個(gè)截深，在其后方的采空區(qū)3各分段從下往上依次吊掛柔性充填袋，并進(jìn)行充填，直至采煤工作面2第一分段完成最后一個(gè)截深，到達(dá)停采線，且其后方的采空區(qū)3完成相應(yīng)的掛袋及充填工作，圖4所示。
[0012]圖5所示，隨采煤工作面2不斷推進(jìn)，開始對調(diào)斜的采煤工作面2進(jìn)行調(diào)正，第二分段、第三分段、第四分段和第五分段各推進(jìn)一個(gè)截深，完成其后方采空區(qū)3的掛袋其充填作業(yè)，此時(shí)第二分段也達(dá)到停采線，停止開采，以次進(jìn)行，第三分段、第四分段依次達(dá)到停采線，直至最上端的第五分段推進(jìn)最后一個(gè)截深，達(dá)到停采線，并在其后方的采空區(qū)3完成最后一個(gè)充填體6的充填工作時(shí)，整個(gè)充填過程結(jié)束，圖6所示。
[0013]根據(jù)采空區(qū)3上覆巖層的情況，必要時(shí)，在工作面軌道巷4、運(yùn)輸巷5內(nèi)構(gòu)筑密閉墻，對充填體6與停采線之間的工作通道進(jìn)行漫灌，直至充滿為止。
[0014]上述實(shí)例中所選用的充填材料，具備一定的流動性，充入充填袋一段時(shí)間后能夠凝固形成具有一定強(qiáng)度的固結(jié)體，控制上覆巖層的活動。比如高水充填材料、膏體充填材料、似膏體充填材料等。
【權(quán)利要求】
1.一種大傾角煤層采空區(qū)倒臺階袋式充填方法，其特征在于，包括如下步驟: a、從開切眼(I)下端開始調(diào)斜采煤工作面(2)，從下往上，以柔性充填袋長度為單位沿煤層傾斜方向?qū)Σ擅汗ぷ髅?2)分段進(jìn)行開采，首先，沿開切眼(I)最下端的第一分段推進(jìn)一個(gè)與柔性充填袋寬度相等的截深，并在其后方的采空區(qū)(3)吊掛柔性充填袋，對柔性充填袋進(jìn)行充填；然后，在第一分段上再推進(jìn)一個(gè)截深，同時(shí)在第二分段推進(jìn)一個(gè)截深，并在其后方的采空區(qū)(3)完成掛袋及填充工作；以次進(jìn)行，在第一分段、第二分段再推進(jìn)一個(gè)截深，同時(shí)在第三分段推進(jìn)一個(gè)截深，并在其后方的采空區(qū)(3)完成掛袋及充填工作，不斷向前推進(jìn)，直至調(diào)斜充填采空區(qū)階段，開切眼(I)上端最后一分段推進(jìn)一個(gè)截深，并在其后方的采空區(qū)(3)完成掛袋及充填工作，使采煤工作面(2)與軌道巷(4)形成夾角α ； b、完成調(diào)斜作業(yè)之后，沿采煤工作面(2)的走向偽斜開采，采煤工作面(2 )每推進(jìn)一個(gè)截深，在其后方的采空區(qū)(3)各分段從下往上依次吊掛柔性充填袋，并進(jìn)行充填； C、隨采煤工作面(2)不斷推進(jìn)，當(dāng)靠運(yùn)輸巷(5)—側(cè)的采煤工作面(2)開采臨近的終點(diǎn)時(shí)，開始對調(diào)斜的采煤工作面(2)進(jìn)行調(diào)正，從下往上依次完成各分段的充填工作，直至最上一分段采空區(qū)(3 )完成最后一個(gè)充填體(6 )的充填工作時(shí)，整個(gè)充填過程結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大傾角煤層采空區(qū)倒臺階袋式充填方法，其特征在于:所述充填體(6)在采空區(qū)(3)內(nèi)呈倒臺階形式布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大傾角煤層采空區(qū)倒臺階袋式充填方法，其特征在于:所述采煤工作面⑵與軌道巷⑷的夾角α為75°?85°。
【文檔編號】E21F15/00GK103485819SQ201310434474
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】賈凱軍, 馮光明, 李乃梁, 滑懷田, 任海兵, 李 杰, 張兆威, 張德成, 王清亞, 王帥, 劉永清, 李少華 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)