[发明专利]基于石墨填充的井下高冒区结构及其填充方法

说明书

本发明涉及煤炭开采领域，提供了一种基于石墨填充的井下高冒区结构及其填充方法。包括设置于高冒区下方的托盘，所述托盘布置于所述高冒区的下部敞口位置处，所述托盘与所述高冒区的内壁或周圈岩层连接，所述托盘上设置有膨胀石墨，所述膨胀石墨填充所述高冒区的内部空间。利用膨胀石墨的轻便性、柔韧性和可塑性将其填充至高冒区形成密实区，其质量较轻便于填充操作，且不会对托盘施加较大的重力从而避免二次冒落伤人，与现有技术相比，本发明膨胀石墨构成的填充结构能防止瓦斯在高冒区内积聚，同时其重量轻施工方便能及时有效填充高冒区，防止高冒区破碎顶板二次掉落砸伤人，同时做到填充高冒区不聚热不发热。

技术领域

本发明属于煤炭开采领域，特别涉及一种基于石墨填充的井下高冒区结构及其填充方法。

背景技术

煤矿开采过程中高冒区的危害尤为重大，井下开采工作面推进过程中，由于地质变化和地质构造问题的存在，井下巷道因煤层顶部压力破碎冒落往往都会形成高冒区。高冒区顶板破碎带极易二次冒落造成人员伤害和瓦斯积聚，给煤矿企业带来极大的安全生产隐患，所以对高冒区的治理刻不容缓。

目前，国内外治理井下高冒区没有统一的行之有效的方法，由于各个煤矿地质条件和施工工序不同，常用的方法有以下几种：1、木垛垒顶：利用锚索吊挂假顶，在高冒区填充木材，但是其工艺操作繁琐、运输施工量巨大，同时垒垛的木头中间空隙大容易积聚瓦斯，具有巨大安全隐患；2、水泥灰浆填充：利用锚索吊挂假顶，在高冒区浇注水泥灰浆，但是大量使用会因自身水泥填充体的重量而发生二次冒落伤人；3、聚氨酯高分子材料充填法：利用锚索吊挂假顶，采用化学混合料使其反应发泡膨胀填充高冒区，但是很容易聚热引发煤层自燃和瓦斯爆炸；同时聚氨酯高分子材料反应过程容易喷溅人体上，有害人体健康。所以要对高冒区的填充结构和工法进行改进，使其操作方便且有效的填充高冒区，防止高冒区破碎顶板二次掉落砸伤人以及防止瓦斯爆炸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于石墨填充的井下高冒区结构，操作方便且有效的填充高冒区，防止高冒区破碎顶板二次掉落砸伤人以及防止瓦斯爆炸，同时做到填充高冒区不聚热不发热。

为了实现上述目的本发明采取以下技术方案：一种基于石墨填充的井下高冒区结构，包括设置于高冒区下方的托盘，所述托盘布置于所述高冒区的下部敞口位置处，所述托盘与所述高冒区的内壁或周圈岩层连接，所述托盘上设置有膨胀石墨，所述膨胀石墨填充所述高冒区的内部空间。

可选的，还包括与高冒区的内壁或周圈岩层连接的锚杆，所述托盘与所述锚杆连接。

可选的，还包括若干个装填袋，所述膨胀石墨布置于若干个所述装填袋内，若干个所述装填袋布置于所述高冒区的内部空间。

可选的，所述托盘呈弧面状且其弧口朝上，若干个所述装填袋在所述托盘内叠放布置，处于上一层的所述装填袋布置于下一层的两两所述装填袋之间，且处于所述托盘内的最上层的所述装填袋的下部低于所述托盘的侧边、上部高于所述托盘的侧边。

可选的，所述锚杆处于所述高冒区的下部敞口的周圈位置，所述托盘为弹性金属网，所述托盘的周圈与所述锚杆连接。

可选的，贴靠所述托盘布置的所述装填袋的部分区域相对所述托盘的网孔鼓起凸出。

可选的，所述装填袋采用阻燃防静电材质。

可选的，所述装填袋为由CVC布加尼龙丝构成的编织袋。

本发明的目的还在于提供一种基于石墨填充的井下高冒区结构的填充方法，去井下巷道的高冒区进行填充，避免高冒区带来的风险。

为了实现上述目的本发明采取以下技术方案：一种基于石墨填充的井下高冒区结构的填充方法，包括如下步骤：

A、在高冒区的下部敞口的周圈位置开始安装锚杆，将锚杆打入高冒区的周圈岩层；