[发明专利]一种用于条带部分充填开采的分段封固装置的使用方法

说明书

一种用于条带部分充填开采的分段封固装置及其使用方法，属于采煤方法领域，可解决现有充填体封固方法封堵工序复杂、封固不严密、接顶效果差、平巷充实率低、劳动强度大、凝结过程充填体密闭且无法通风造成凝固工况差、仅适用单侧或两端封固等缺点，将巷道分为若干段充填，采用不同规格、分层的工字型模板、端模板、侧模板进行螺栓连接，作为充填体的密封装置，同时利用巷道原有顶锚、新打底锚方式，将矿用普通钢绞线连接顶、底锚杆和工字型模板、侧模板、端模板，并拉紧实现模板的加强固定。本方法同巷道膏体充填工艺有效结合，安装、拆解便捷，模板重复利用，使用机动灵活是一种可靠、经济、先进的方法。

技术领域

本发明属于采煤方法技术领域，具体涉及一种用于条带部分充填开采的分段封固装置及其使用方法。

背景技术

充填开采是一种绿色开采工艺，通过充填材料置换出煤炭资源，同时减少巷道掘进、控制覆岩下沉、减小地表移动，从而改善井下开采条件、提高采出率、保护地表建筑和矿区生态环境。充填开采的方法多种多样，其中巷道膏体充填具有料浆流动性好、密实度高、充填体强度高的优势故其对控制上覆岩层活动和减缓地表沉陷效果相对较好的特点。随着高浓度膏体充填材料远距离输送、大功率泵送等关键设备不断更新发展，巷道膏体充填技术日臻完善。相比综采充填，巷道充填解决了充填与回采能力不匹配、开采工序与充填工序相互干扰、回采过程产生废弃物和充填材料之间不均衡、充填成本和采煤效益不均衡的技术难点。因此，巷道膏体成为未来我国煤矿大规模实现绿色开采的重要发展方向。

随着充填技术的持续深入研究，相继出现了各种充填体封固方法，主要包括：充填挡墙构筑封堵方法、液压挡墙装置封固方法、充填液压支架架后封固方法、连续柔性密封装置及隔离方法、固体废弃物装袋封固方法、材料加工成型封固方法、分层充填封固方法、分层袋式自立充填挡墙等。但在实际使用过程存在封堵工序复杂、封固不严密、接顶效果差、平巷充实率低、劳动强度大、凝结过程充填体密闭且无法通风造成凝固工况差、仅适用单侧或两端封固等缺点。因此，有必要提出一种新型的条带部分充填开采的充填体分段封固方法，解决上述问题。

发明内容

本发明针对现有充填体封固方法封堵工序复杂、封固不严密、接顶效果差、平巷充实率低、劳动强度大、凝结过程充填体密闭且无法通风造成凝固工况差、仅适用单侧或两端封固等缺点，提供一种用于条带部分充填开采的分段封固装置及其使用方法，该方法同膏体充填工艺有效结合，适用于一侧实体三侧封固，巷道坡度小于5°，安装、拆解便捷，模板可重复利用，使用方式机动灵活，充填过程满足巷道风速的要求并实现全风压通风，缩短凝结时间，改善凝固工况与施工环境，提高平巷接顶率、充实率、充填体强度，减小充填成本。

本发明采用如下技术方案：

一种用于条带部分充填开采的分段封固装置，包括端模板、侧模板和工字型模板，端模板的一端与侧模板的端面通过固定螺栓孔连接，工字型模板的一端与侧模板的端面通过固定螺栓孔连接，所述端模板包括依次连接的上端模板、中端模板和下端模板，所述侧模板包括依次连接的上侧模板、中侧模板和下侧模板，所述工字型模板包括依次连接的上工字型模板、中工字型模板和下工字型模板。

所述端模板与工字型模板的宽度分别为巷道宽度的2/3，为侧模板长度的1/3-1/4。

所述上端模板、中端模板和下端模板的高度为巷道高度的1/3，上侧模板、中侧模板和下侧模板的高度为巷道高度的1/3，上工字型模板、中工字型模板和下工字型模板的高度为巷道高度的1/3。

所述侧模板的顶端设有排气观察孔。

所述工字型模板的顶端设有充填孔。

一种用于条带部分充填开采的分段封固装置的使用方法，包括如下步骤：