[发明专利]一种薄煤层采空区膏体充填施工方法

摘要

本发明公开了一种薄煤层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。充水水囊为橡胶囊，设置有供充填刚管插入用的通孔，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

1.一种薄煤层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；所述水囊为橡胶囊，呈偏平的长条形状；沿水囊的纵向，在水囊顶部边缘内侧每隔一定距离设置一个供充填管插入用通孔；当水囊充满水处于膨胀状态时，上述通孔的通径满足充填用钢管插入并形成密封的要求；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；上述水囊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，水囊的宽度与水囊的高度相等，等于顶板与底板之间的距离；水囊的高度是按如下方法确定的：当水囊充满水处于膨胀状态时，水囊呈平躺的椭圆柱状，此时，水囊纵向截面的椭圆的短轴长度即为水囊的高度；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；其中，第一个水囊铺设在充填的起始位置前方3米处；水囊铺设时，保持水囊的两端分别与上区段的巷帮和下区段的巷帮相接触，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；水囊铺设就位后，在水囊靠近工作面一侧的底板上，沿水囊的纵向方向，每隔0.5米紧靠水囊打一根木桩；然后，拧下水囊排气管口的丝堵，将注水管插入水囊的注水管口，向水囊内注入少量的水，以使水囊下部膨胀至与木桩接触，与此同时，在木桩与水囊之间塞入聚苯乙烯泡沫板，利用木桩对注水后的水囊进行限位、利用聚苯乙烯板保护水囊避免因与硬物直接接触可能导致的刺破或磨损损坏；第二步，保持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，向水囊中注水；当水囊内注水量达到水囊容量的一半以上时，将与井下注浆管路连接的注浆管从水囊上供充填管插入用通孔中穿过并放入伸入至水囊远离工作面一侧待充填的采空区内；第三步，打开与井下注浆管路连接的注浆管上的阀门，向水囊远离工作面一侧的区域内注浆；根据注浆进度，适时开启/关闭上述注水枪与井下水仓的出水管之间连接管路上的阀门，以交替进行注浆与水囊注水操作，以使充水后的水囊的高度始终保持在可有效阻挡注浆浆液，避免注浆浆液高度上升、超过水囊高度，进而溢流至水囊面向工作面的一侧；在此过程中，当上述排气管口溢流时，关闭注水枪前方的注水阀门，并继续保持注浆操作，直至水囊远离工作面一侧待充填的采空区被膏体充填完成；然后，打开注水枪前方的注水阀门，继续向水囊内注水，直至水囊顶部与顶板紧密贴合并呈现被压缩的状态时，关闭注水阀门、抽出注水枪，结束水囊注水操作；第四步，根据工作面的推进进度，适时将充填支架前移至适当位置处，重复上述第一步至第三步，直至整个采区充填全部完成。