[发明专利]一种建筑和生活垃圾制块间隔充填采空区的方法

摘要

本发明公开了一种建筑和生活垃圾制块间隔充填采空区的方法，属于煤矿开采领域，其主要步骤包括：首先在地面处理建筑和生活垃圾，将其制成一定强度的长方体块体，并将其包裹沥青；其次将包裹沥青的长方体块体通过矿车运送至采煤工作面上顺槽和下顺槽超前支护位置处；最后通过手动搬运叉车将包裹沥青的长方体块体在采空区垒砌，最终形成类似“刀柱式”的支撑系统。本发明即处理了大量的建筑和生活垃圾，又控制了覆岩的运动，为煤矿的“三下”采煤提供了一种新思路，新方法。

主权项

1.一种建筑和生活垃圾制块间隔充填采空区的方法，其特征在于按照以下步骤进行：a、在煤矿附近建立建筑垃圾处理车间、生活垃圾处理车间和制块车间；b、将建筑和生活垃圾分别运往垃圾处理车间，通过建筑垃圾破碎机对建筑垃圾进行破碎处理，并进行筛分，剔除钢筋难以破碎的大块材料，使破碎后的建筑垃圾最大颗粒直径控制在20mm以下，生活垃圾通过生活垃圾破碎机破碎，使其最大颗粒直径控制在20mm以内，并对破碎后的生活垃圾进行杀菌处理；对生活垃圾进行杀菌处理，具体是采用γ射线和电子束照射生活垃圾，其中γ射线和电子束的能量达到20～100kGy；c、将建筑和生活垃圾分别破碎后，在制块车间通过配比制成具有一定强度的长方体块体；长方体块体，其长、宽、高分别为500mm、250mm、125mm；其配比是按照建筑垃圾：生活垃圾为5：2质量比例进行混合，然后添加15‑20％的水泥、0.2％‑0.4％的氯化钾以及部分添加剂，长方体块体强度达到10MPa‑15MPa；d、将长方体块体放进融化的改性沥青浸蘸，使得沥青包裹厚度达到6mm‑8mm，将长方体块体完全密封；改性沥青是通过橡胶、树脂或其他成膜剂、软化剂、硫化剂对普通沥青进行改性，改性沥青具有大变形的特点，以满足包裹沥青的长方体块体在受到支承压力的作用产生较大变形时不破裂，对沥青包裹的长方体块体仍能起到密封的作用，减少建筑和生活垃圾中的有害成分对地下水的污染；e、将包裹沥青的长方体块体用矿车运送到采煤工作面两顺槽超前支护位置囤放，准备充填；f、采煤机割两刀，特制充填液压支架前进1500mm，通过活动尾梁的液压缸使特制充填液压支架活动尾梁处于水平位置，保护顶板，在特制充填液压支架活动尾梁的掩护下，从两顺槽超前支护位置用手动搬运叉车将包裹沥青的长方体块体运送至采煤工作面采空区中间的位置，由手动搬运叉车辅助人工在活动尾梁处于水平位置时对采煤工作面采空区待充填区以交错垒砌方式背向充填；交错垒砌方式是先将第一层两排并列，长包裹沥青的方体块体长度方向和采煤工作面推进方向平行，每排铺三块，第二层两侧两块包裹沥青的长方体块体的长度方向平行采煤工作面布置，四块中间包裹沥青的长方体块体的长度方向平行采煤工作面推进方向布置，第一层和第二层的包裹沥青的长方体块体形成交错垒砌的方式，保证了充填支撑体的稳定性，第三层按照第一层垒砌方式，第四层按照第二层垒砌方式，以此类推，直到垒砌接顶；特制充填液压支架其构件包括前探梁、顶梁、活动尾梁、底座、立柱、千斤顶、操纵阀、隔离阀，以及辅助装置；g、包裹沥青的长方体块体从采煤工作面采空区中间一直充填到采煤工作面采空区端部区域，多次重复步骤f，特制充填液压支架活动尾梁保持不放下，采煤工作面推进20‑30m，停止充填作业；h、采煤机割两刀，支架前进1500mm，放下活动尾梁，活动尾梁处于竖直位置，正常开采煤层，不再进行充填；i、采空区不进行充填的情况下，采煤工作面推进20～30m，然后重复步骤f～步骤g，开始下一个充填作业；j、在采煤工作面采空区采用间隔充填的方式进行充填，开采方式即为在采空区沿着采煤工作面推进方向形成长、宽、高分别为采煤工作面长度、20‑30m、采高的充填支撑体，并且充填支撑体沿着采煤工作面推进方向的间隔为20‑30m；活动尾梁由液压缸控制，在不充填时放下活动尾梁，可以隔绝采空区与工作面；在充填过程中升起活动尾梁，保护活动尾梁下正在进行充填作业的工人的安全。