一种超高水二次充填袋及充填方法与流程

本发明涉及煤矿充填开采技术领域，具体涉及一种超高水二次充填袋及充填方法。

背景技术：

超高水材料充填开采可有效解决“三下”压煤问题，具有充填成本低、充填材料混液速凝早、固结体抗压强度大、充填工艺简单且可大幅度提高充填率等特点，是煤矿绿色开采技术的重要组成部分。其中，袋式充填是适用性更广的一种充填方法。在袋式充填现场应用过程中，随着开采工作的进行，液压支架前移，保护顶梁抽离超高水袋式充填体，充填体上方常会出现50cm左右的空顶区，充填体无法完好保护顶板的完整性。同时，顶板下沉运动进一步制约了充填率的提高。因此，如何提升超高水充填开采充填率，对于实现地表沉陷有效控制、深部矿井开采动力冲击灾害等具有重要影响。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种提升超高二次充填袋及充填方法，可以快速、有效地对采空区进行二次充填，有效保证工作面的充填效果。

为实现上述目的，本发明的超高水二次充填袋包括柔性袋体和伸缩骨架，所述柔性袋体通过伸缩骨架支撑起来时为长方体，所述柔性袋体的前侧面设有注液孔，用于将超高水对柔性袋体进行充填；所述柔性袋体的左侧面靠近上方设置有排气孔；所述柔性袋体的左侧面设有连接凹槽，右侧面设有连接凸槽；所述柔性袋体上还设有贯穿前后侧面的二次充填管；靠近前侧面上方还设有贯穿前后侧面的充填检验管。

进一步地，所述柔性袋体(1)的长度为10-20米，宽度为0.5-1米。

进一步地，所述二次充填管(7)和充填检验管(8)的材质为pvc管。

本发明还公开了一种利用超高水二次充填袋进行充填的方法，包括以步骤：完成常规袋式充填后，充填专用液压支架随工作面推进而前移，充填专用液压支架后方保护顶梁抽离常规袋式充填体，充填专用液压支架后方留设一定安全操作空间，以便安设二次充填袋；将二次充填袋从工作面一端头依次铺设至另一端头，铺设二次充填袋的要求如下，铺设完成要求达到以下指标：

a、位于两巷常规充填体之上的二次充填柔性袋必须贴近煤柱；

b、两个二次充填袋相连位置，连接凸槽及排气孔须完全接入连接凹槽，连接完成；

二次充填袋铺设完成后通过注液孔向内注入超高水充填混合浆液，当达到以下指标停止注液，封堵注液孔：

c、注液完成后充填袋上方须紧密接顶，充填袋下方须与常规充填体接实；

d、充填液从排气孔中流出，且从凸槽与凹槽连接位置外溢；

通过二次充填管路向采空区内部注入充填液，当进行仰采时，注液过程中，充填浆液从充填检验管外流时，封堵充填检验孔，完成充填；当工作面为俯采时，充填浆液从检验管中流出时，封堵充填检验孔后再向采空区充填一定时间超高水充填浆液，完成二次充填，开始下一个工作循环。

本发明的有益效果：二次充填袋通过伸缩骨架将柔性袋撑起，可以方便布置在采空区的入口，并使其上端接触顶板，两边接触煤柱，以便于往里面灌入超高水充填液。二次充填袋在进行串联时，其一个二次充填袋的连接凸槽可以和另一个二次充填袋的连接凹槽契合，有利于紧密配合。二次充填袋通过串联布置，先封堵采空区的出口，充填浆液结束后，再通过二次充填管往采空区的内部灌装充填液，充填检验管可以检验采空区是否已充满。通过二次充填袋对待填工作面进行二次充填，可以有效控制地表沉陷。

附图说明

图1是本发明二次充填袋示意图

图2串联后的二次充填袋示意图

图3是工作面采用常规充填俯视图

图4是工作面进行二次充填俯视图

图5是工作面采用常规充填左视图

图6是工作面进行二次充填左视图

图中，1-柔性袋体，2-伸缩骨架，3-注液孔，4-排气管，5-连接凹槽，6-连接凸槽，7-二次充填管，8-充填检验管，9-常规充填体，10-工作面，11-皮带顺槽，12-煤体，13-回风顺槽，14—顶板垮落体，15—二次充填体，16—充填专用液压支架，17—顶板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的一种超高水二次充填袋0,包括柔性袋体1和伸缩骨架2，柔性袋体1通过伸缩骨架2支撑起来时为长方体，柔性袋体1的前侧面设有注液孔3，用于将超高水对柔性袋体1进行充填；柔性袋体1的左右侧面靠近上方设置有排气孔4；柔性袋体1的左侧面设有连接凹槽5，右侧面设有连接凸槽6；柔性袋体1上还设有贯穿前后侧面的二次充填管7；靠近前侧面上方还设有贯穿前后侧面的充填检验管8。柔性袋体1的长度为10-20米，宽度为0.5-1米。二次充填管7和充填检验管8的材质为pvc管，成本低，灌注方便。柔性袋体1的材质为刷有隔水图层的聚丙烯，伸缩骨架2的材质为塑料。

本发明公开的二次充填袋0,不仅考虑了串联时的紧密配合，也考虑到往采空区内部灌注时的方便性和可检验性，结构实用，操作方便。

如图2所示，为二次充填袋的串联图。在使用时将若干个二次充填袋0串联起来，即二次充填袋0的连接凹槽5与另一个二次填充袋0的连接凸槽6连接，依次排开，直到与煤柱接触。

如图3所示，是常规充填体的俯视图。常规充填体9分布于巷道中，在煤体12与常规充填体9之间为工作面10,在煤体12的两边分别设有皮带顺槽11和回风顺槽13。

如图4所示，是二次充填体的俯视图。二次充填袋依次排开，里面充满超高水充填液后即形成二次充填体，其位于常规充填体9与巷道顶壁之间采空区的封口处。

如图5所示，是工作面采用常规充填左视图。当充填专用液压支架16完成常规充填后，会在顶板17与常规充填体9之间形成50厘米左右的空间没有被充填，造成充填垮落体14落到常规充填体9上，容易造成地表沉陷和顶壁垮塌。

如图6所示，是工作面进行二次充填左视图。由于用二次充填袋0进行上部空间的封堵，然后从二次充填管7往里面注入充填液，从而使上面的空间得以填满，之后凝固形成二次充填体15，从而防止了顶板17垮塌。

工作原理：将二次充填袋0依次放置在采空区内部的封口处，并串联起来，将伸缩骨架2撑起，形成长方体，用软管从注液孔3往袋体1里面灌注超高水充填液，排气孔4在灌注过程中往外面排气，当排气孔4流出超高水充填液后，整个二次充填袋0充填完毕，然后依次对其它二次充填袋0进行灌注。之后，用软管从二次充填管7往采空区内部的里面灌注超高水充填液，当有超高水充填液从充填检验管8内流出，说明采空区内部已灌满，二次充填完成。

本发明还公开了一种利用二次充填袋0进行充填的方法，包括以下步骤：

(1)、完成常规袋式充填后，充填专用液压支架16的顶梁抽离超高水充填体，充填专用液压支架16的后方留设一定安全操作空间，以便安设二次充填袋0；

(2)、将二次充填袋0从工作面一端头依次铺设至另一端头，铺设二次充填袋的要求如下，铺设完成要求达到以下指标：

a、位于两巷常规充填体之上的二次充填袋0必须贴近煤柱；

b、两个二次充填袋0相连位置，连接凹槽5及排气孔4须完全接入连接凸槽6，连接完成；

(3)、二次充填袋0铺设完成后通过注液孔3向内注入超高水充填液，当达到以下指标停止注液，封堵注液孔3：

c、注液完成后二次充填袋0上方须紧密接顶，二次充填袋0下方须与常规充填体接实；

d、充填液从排气孔3中流出，且从连接凹槽5与连接凸槽6的连接位置外溢；

(4)、通过二次充填管7向采空区内部注入充填液，当进行仰采时，注液过程中，充填浆液从充填检验管8外流时，封堵充填检验孔，完成充填；当工作面为俯采时，充填浆液从检验管8中流出时，封堵充填检验孔后再向采空区充填一定时间超高水充填浆液，完成二次充填，开始下一个工作循环。

本发明公开的这种二次充填方法，可以有效地充填常规充填后留下的采空区内部，在常规充填工作完成之后即可进行，操作实用方便。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化，均处在本发明的保护范围内。