[发明专利]一种大倾角煤层采空区倒台阶袋式充填方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大倾角煤层采空区倒台阶袋式充填方法，尤其适用于大倾角煤层工作面走向推进的采空区充填。 

背景技术

长期以来，“三下”压煤与水体上煤炭开采后，往往造成采空区上覆岩层与地表的严重变形，引起地面建筑物因变形而无法使用，地下水系也遭到破坏。通过对采空区进行充填，可以解决这些问题。 

目前，采空区充填采用的袋式充填方法，通过充填体直接支撑顶板，能够减少顶板下沉与控制地表移动，但其只适用于煤层倾角较小的走向推进或仰斜开采工作面的采空区充填，当煤层倾角大于25°，工作面走向推进时，充填袋将在充填作业过程中及充填完成后浆体凝固前因重力作用而产生下滑，不仅降低了充填率而且影响充填体的稳定性，从而限制了袋式充填方法的推广与应用。 

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有采空区袋式充填技术的不足，提供一种适应大倾角走向工作面的采空区袋式充填方法。 

技术方案：本发明的大倾角煤层采空区倒台阶袋式充填方法，包括如下步骤： 

a、从开切眼下端开始调斜采煤工作面，从下往上，以柔性充填袋长度为单位沿煤层倾斜方向对采煤工作面分段进行开采，首先，沿开切眼最下端的第一分段推进一个与柔性充填袋宽度相等的截深，并在其后方的采空区吊挂柔性充填袋，对柔性充填袋进行充填；然后，在第一分段上再推进一个截深，同时在第二分段推进一个截深，并在其后方的采空区完成挂袋及填充工作；以次进行，在第一分段、第二分段再推进一个截深，同时在第三分段推进一个截深，并在其后方的采空区完成挂袋及充填工作，不断向前推进，直至调斜充填采空区阶段，开切眼上端最后一分段推进一个截深，并在其后方的采空区完成挂袋及充填工作，使采煤工作面(2)与轨道巷形成夹角α；

b、完成调斜作业之后，沿采煤工作面的走向伪斜开采，采煤工作面每推进一个截深，在其后方的采空区各分段从下往上依次吊挂柔性充填袋，并进行充填；

c、随采煤工作面不断推进，当靠运输巷一侧的采煤工作面开采临近的终点时，开始对调斜的采煤工作面进行调正，从下往上依次完成各分段的充填工作，直至最上一分段采空区完成最后一个充填体的充填工作时，整个充填过程结束。

所述充填体在采空区内呈倒台阶形式布置；所述采煤工作面与轨道巷的夹角α为75°～85°。 

有益效果：由于采用了上述技术方案，工作面走向推进伪斜开采，角度减小，长度增加，回采工效提高；充填体以台阶形式布置，上部充填体以下部已凝结且具备一定强度的充填体作为支撑，避免了浆体凝固前因自重下滑，增强了充填体的自稳性，而且在大倾角条件下，各充填体相互依靠挤压，形成一整体，对采空区裸露出的顶板进行支撑。本发明能够解决“三下”压煤以往充填开采方式充填率低、工艺复杂和投资较大的问题，适用于大倾角煤层工作面走向推进的采空区充填。充填材料可选范围广，充填工艺简单，初期投入少，易施工，充填效率与充填密实度高，具有广泛的实用性。 

附图说明

图1是本发明调斜过程中充填平面示意图； 

图2是本发明完成调斜时充填平面示意图；

图3是本发明正常充填时充填平面示意图；

图4是本发明开始调正时充填平面示意图；

图5是本发明调正过程中充填平面示意图；

图6是本发明充填结束后充填平面示意图。

图中：1-开切眼；2-采煤工作面；3-采空区；4-轨道巷；5-运输巷；6-充填体。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步描述： 

图1所示，以沿采煤工作面2布置五个充填袋为例。开切眼1掘进完成以后，对采煤工作面2进行调斜，从下往上，以柔性充填袋长度为单位沿煤层倾斜方向将采煤工作面2划分成五个分段，首先，沿最下端的第一分段推进一个与柔性充填袋宽度相等的截深，并在其后方的采空区3吊挂柔性充填袋，对柔性充填袋进行充填；然后，在第一分段上再推进一个截深，同时在第二分段推进一个截深，并在其后方的采空区3完成挂袋及填充工作；以次进行，在第一分段、第二分段再推进一个截深，同时在第三分段推进一个截深，并在其后方的采空区3完成挂袋及充填工作，不断向前推进，直至完成调斜充填采空区阶段，图2所示，最上端的第五分段推进第一个截深，且其后方的采空区3完成挂袋及充填工作，使采煤工作面2与轨道巷4形成75°～85°的夹角α。