专利名称：一种预留空腔通道沿空留巷充填墙体的方法
技术领域：
本发明涉及一种沿空留巷充填墙体的方法，尤其是一种适用于沿空留巷卧底后产生大量矸石提供存放空间的预留空腔通道沿空留巷充填墙体的方法。
背景技术：
沿空留巷技术是指在上区段推进的同时，在运输顺槽或回风顺槽旁筑砌充填带(矸石、混凝土或高水材料)或进行其他形式的巷旁支护以维护巷道为下一区段的服务，这样做可以少掘一条巷道，该巷道可以得到两次利用，它是煤矿开采技术的一项重大改革。沿空留巷是合理开发煤炭资源，改善巷道维护，减少巷道掘进量，有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效果的一项先进的地下开采技术。推行沿空留巷，不仅对生产矿井进行技术改造、缓和采掘关系和延长矿井寿命具有现实意义，而且也是使煤炭企业改善安全条件和技术经济指标，增产、增盈减亏的主要途径之一。但是由于沿空留巷存在着留巷内底鼓量大的问题，随着工作面往前推进，巷道需要经受两次采动影响，矿压显现强烈，巷道维护难度大，留巷内巷道断面损失甚至超过60%，底鼓占顶底板移近量的80%以上，处于半封闭状态，造成通风、行人因难，为保证留巷正常使用，必须进行卧底处理。由于现有的留巷中没有卧底处理后产生矸石的存放空间，出矸困难，工人劳动强度大，留巷断面小，机械设备难以适应，多重生产系统非常复杂，辅助运输工作量加大。
发明内容
技术问题:本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种方法简单、使用效果好的预留空腔通道沿空留巷充填墙体的方法。技术方案:本发明的预留空腔通道沿空留巷充填墙体的方法包括如下步骤:a.在回风平巷采 空区侧固定充填模板，在充填模板内间隔距离b布置倾角α为(Γ45°的薄壁钢筒，薄壁钢筒方向与沿空留巷方向垂直，薄壁钢筒靠沿空留巷侧高位，靠采空区低位，所述间隔距离b为5 50m ；b.通过混凝土泵将混凝土送入充填模板中，混凝土凝固后形成留有从沿空留巷通向采空区空腔通道的充填墙体；c.随着采煤工作面向前推进，布置下一区段充填墙体的充填模板，并进行混凝土充填，每间隔5飞Om布置一个薄壁钢筒，周而复始，完成整个采煤工作面沿空留巷充填墙体的充填，形成留有多个空腔通道的充填墙体，在所有空腔通道入口处安装开闭门。所述充填模板内的薄壁钢筒的直径为50(T600mm ;所述的薄壁钢筒靠沿空留巷侧高位的高度为0.5^0.6倍巷道高度，靠采空区低位的高度为0.2^0.3倍巷道高度。有益效果:本发明即能起到传统充填墙体的支护作用，又能处理卧底矸石。墙体内的空腔不会影响其支撑强度，仍具有良好的支护作用，同时为留巷内卧底矸石提供了存放空间。留有空腔的充填墙体在保证墙体支撑强度的前提下，节省了充填材料，经济效益显著。当沿空留巷后处理底鼓时，打开空腔通道盖板，即可将卧底产生的矸石抛置送往采空区，即节省了辅助出矸的专门运输系统，更节省了通过人工背矸石的劳动强度，有效解决了出矸困难、机械设备难以适应、辅助运输工作量加大的问题。同时也减少了矸石升井后会对环境造成的污染，其方法简单，省时力，使用效果好，具有广泛的实用性。
图1是本发明的充填墙体的平面布局图；图2是图1的A-A剖面图。图中:1 一未采动的巷道，2 —沿空留巷；3 —采煤工作面；4 一充填墙体；5 —薄壁钢筒；6 —米空区；7 —顶板。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述:本发明的预留空腔通道沿空留巷充填墙体的方法如下a.首先在采煤工作面3后方架设支柱，在支柱的有效支护下，采煤工作面3向前推进达到充填步距，即一个充填模板长度时，彻底清理沿空留巷2巷道底板浮矸和浮煤，在沿空留巷2的采空区6侧固定充填模板，充填模板内铺上塑料膜或胶织袋，避免充填材料泄漏，在充填模板内间隔距离b为5 50m布置倾角α为(Γ45°的薄壁钢筒5，当煤层倾角大于8°时，薄壁钢筒5的通道倾角α可以为水平，薄壁钢筒5的形状可以为圆形、矩形、椭圆形或其他不规划形状。薄壁钢筒5方向与沿空留巷方向垂直，薄壁钢筒5靠沿空留巷侧高位，靠采空区低位，薄壁钢筒5留巷端超出模板一定长度；所述充填模板内的薄壁钢筒5的直径d为500~600mm ;所述的薄壁钢筒5靠沿空留巷侧高位的高度为0.5^0.6倍巷道高度，靠采空区低位的高度为0.2^0.3倍巷道高度；b.在未采动的巷道I内布置混凝土充填泵，将充填所需的混凝土配料搅拌均匀，检查管路畅通后，泵送入充填模板内，通过混凝土泵将混凝土送入充填模板中，充填时保证充填墙体4和顶板7紧密接触。充填一段时间后，经检测达到初凝强度要求时，随工作面推进，撤除临时模板，混凝土凝固后形成留有从沿空留巷通向采空区空腔通道的充填墙体4 ；c.随着采煤工作面3向前推进，布置下一区段充填墙体的充填模板，并进行混凝土充填，在间隔距离b为5~50m布置一个薄壁钢筒5，周而复始，完成整个采煤工作面3沿空留巷2的充填，形成留有多个空腔通道的沿空留巷充填墙体4，在所有空腔通道入口处安装开闭门。卧底后，将产生的大量矸石抛置入空腔中，矸石在重力作用下直接滚入采空区。
权利要求
1.一种预留空腔通道沿空留巷充填墙体的方法，其特征在于，包括如下步骤: a.在回风平巷采空区(6)侧固定充填模板，在充填模板内间隔距离b布置倾角α为(Γ45°的薄壁钢筒(5)，薄壁钢筒(5)方向与沿空留巷方向垂直，薄壁钢筒(5)靠沿空留巷侦搞位，靠采空区低位，所述间隔距离b为5 50m ； b.通过混凝土泵将混凝土送入充填模板中，混凝土凝固后形成留有从沿空留巷通向采空区空腔通道的充填墙体(4)； c.随着采煤工作面(3)向前推进，布置下一区段充填墙体的充填模板，并进行混凝土充填，每间隔5 50m布置一个薄壁钢筒(5)，周而复始，完成整个采煤工作面(3)沿空留巷充填墙体(4)的充填，形成留有多个空腔通道的充填墙体(4)，在所有空腔通道入口处安装开闭门。
2.根据权利要求1所述的预留空腔通道沿空留巷充填墙体的方法，其特征在于:所述充填模板内的薄壁钢筒(5)的直径为50(T600mm。
3.根据权利要求1所述的预留空腔通道沿空留巷充填墙体的方法，其特征在于:所述的薄壁钢筒(5)靠沿空留巷侧高位的高度为0.5^0.6倍巷道高度，靠采空区低位的高度为.0.2、.3倍巷道高度。
全文摘要
一种预留空腔通道沿空留巷充填墙体的方法，其特征在于在模板上预留筒孔，充填前将薄壁钢筒穿过模板，留巷内高位，采空区低位，充填后形成留有空腔的充填墙体，即减少了墙体使用材料又不减弱墙体强度。孔口处安装开闭门，当留巷变形无法正常使用必须进行卧底处理时，可打开向里抛置留巷卧底后产生的大量矸石，留巷布置在回风顺槽，由于煤层倾角的存在，冒落矸石在重力作用下涌向运输顺槽侧采空区，另外顶板垮落时侧向剖断，形成侧向剖断角，在侧向剖断角影响下，充填墙体底角的空间是冒落矸石无法达到充满的区域，充填墙体侧存有大量空间，抛置的矸石在重力作用下直接进入采空区，为处理卧底矸石提供了存放空间。
文档编号E21F15/04GK103089299SQ20131001536
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者张农, 郑西贵, 花锦波, 阚甲广, 张磊, 曹栩, 冯晓巍, 张天池, 洪昊 申请人:中国矿业大学