[发明专利]一种采空区充填方法及管道贯串式多孔充填装置

说明书

本发明公开一种采空区充填方法及管道贯串式多孔充填装置，涉及采空区充填技术领域，包括：先确定充填物从通孔喷出落地后的流动过程中，开始产生离析时与通孔正下方地面的距离，该距离为离析运动长度，将若干个无缝钢管连接成充填管路，充填管路同一侧均匀开设若干个通孔，相邻通孔之间的距离的一半小于离析运动长度，充填管路一端与输送管路连接；本发明中充填过程中，落地后的充填物会先向四周流动，相邻通孔所排出的充填物落地流动交汇时，充填物不发生离析，也即充填物在流动离析前，已经与其他流动的充填物汇集，并逐渐堆叠，在不产生充填物流动离析的基础上逐渐充填整个采空区，能够有效保证充填物沉降的均匀性，提高胶结质量。

技术领域

本发明涉及采空区充填技术领域，特别是涉及一种采空区充填方法及管道贯串式多孔充填装置。

背景技术

我国地下开采矿山目前的实际情况是采空区灾害发生频繁，因事故死亡人数和国外同类相比相对较高，安全生产形势相当严峻，危及到人民群众的生命安全，对生态环境造成了严重破坏，给国家造成了巨大的经济损失，制约了我国矿山企业的可持续发展。

当开采完成形成采空区后，在上覆压力和地下水等因素的作用下，该煤柱和开采区两侧的煤层软化，失去强度，导致上覆岩体塌陷、冒落，形成滑坡。地下采空区对采矿工程的危害是显著和累积叠加的，主要体现在二个方面：一是采空区矿柱变形、破坏、顶板大面积冒落、岩移，造成地表沉陷、开裂和塌陷，破坏地面环境和影响露天作业，更为严重的是采空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成的人员伤亡和设备破坏；另一方面在矿山开采过程中，采空区围岩受爆破震动影响导致岩体裂隙发育，甚至贯通地表或连通老窑积水，发生突水事故，淹没坑道和工作面，造成巨大经济损失。

地下空区已经成为制约矿山发展的一个重要难题，随着矿山向深部开采，地压增大，地下空区在强大的地压下，容易发生坍塌事故，尤其对地下转露天开采的矿山影响很大；地下开采残留大量的采场、硐室、巷道没有进行及时处理，对露天开采带来了严重的隐患，同时给矿山工作人员和设备带来严重的威胁。

对于矿山地下开采遗留的采空区，处理方法通常有封闭、崩落、加固和充填四大类，如充填法可分：千石充填法、尾砂充填法、胶结充填法等，而在使用尾砂充填法进行充填时，大多采用嗣后充填的方式进行充填，但是充填物通过管路充填至采空区一侧后，然后流动到采空区另一侧，在流动过程中，尾砂料浆发生离析，造成粗细颗粒分级，造成尾砂沉降不均匀，胶结质量下降问题，充填体存在安全隐患。

例如，申请号为“200910244126.2”，名称为“煤矿采空区充填系统”的发明专利公开了一种采空区充填装置，包括用于存储水泥的水泥仓、煤矸石料斗、水池和搅拌槽，搅拌槽具有入口和出口，入口与水泥仓、煤矸石料斗和水池相连以接纳水泥、煤矸石和水，出口与煤矿采空区相连以将水泥、煤矸石和水搅拌成的充填料浆供给到煤矿采空区，但是当充填料浆供给到煤矿采空区后，充填料浆会从一侧向另一侧流动，直至填满采空区，在充填料浆流动过程中充填料浆会发生离析，出现分级问题，导致充填料浆沉降不均匀，进而影响胶结质量的问题。

申请号为“202010908462.9”，名称为“一种矿山采空区全尾砂多点充填方法”的发明专利公开了一种采空区充填方法，从采空区的两端以及中部进行投放充填物，但是当面对较长的采空区时，依旧存在一定的充填物离析、分级的问题，降低胶结质量，而且需要在采空区的两端以及中部上方打孔进行投料，增加了充填成本。

因此人们亟需一种胶结质量好、成本低的采空区充填方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种采空区充填方法及管道贯串式多孔充填装置，以解决上述现有技术存在的问题，既能提高胶结质量，也能降低充填成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种采空区充填方法，包括以下步骤：

S1：在矿房回采前，在采空区轴向两侧的矿柱上施工锚杆，每个矿柱的同侧施工若干个锚杆，将输送管路一端与输送泵的出料口连接，另一端伸入竖井内；