[发明专利]一种新型巷旁充填体的构筑方法

说明书

本发明提出了一种新型巷旁充填体的构筑方法，通过在充填袋内先泵入混凝土浆液、后泵送高水充填材料浆液，形成包括下部为混凝土凝结体、上部为高水充填材料凝结体的巷旁充填体。本发明中，由于高水充填材料浆液凝结过程中可以将混凝土浆液析出的水固化，因此避免了影响下部混凝土料凝固效果，也避免了充填体的体积缩小、接顶困难现象。因此，该充填体可实现完全接顶，即可实现与采空区密闭，沿空巷道和采空区之间的完全隔绝。此外，高水充填材料凝结体具有较好的塑性性能，充填区域顶板来压时能够让压。因此，该充填体塑性性能好，可主动承载，从而避免充填体变形发生破坏现象。

技术领域

本发明属于沿空留巷充填技术领域，尤其涉及一种新型巷旁充填体的构筑方法。

背景技术

沿空留巷作为无煤柱开采的重要技术手段，其原理是将上区段工作面回采巷道通过留设窄煤柱或构筑人工墙体，将其保留下来，以供下区段工作面回采使用。现有技术中，通常将巷道布置在工作面侧向固定支承压力的应力降低区内，这样有利于巷道维护，同时可以具备减少巷道掘进量、改善采掘接替紧张、减小煤柱留设宽度、减少煤炭资源的损失、延长矿井服务年限、提高矿井开采效益等优点。其中，巷旁充填体作为沿空留巷的重要人工做成部分，其主要作用如下：1）控制直接顶的离层和弯曲下沉，以减少巷内支护所受的载荷和巷道围岩的变形，保持巷道围岩的稳定性；2）为了生产安全，及时封闭采空区，防止漏风和煤的自燃，以避免采空区中有害气体进入工作空间。由此可见巷旁充填体对沿空留巷的稳定性起着重要作用。

近年来无煤柱开采工艺在煤矿生产活动中得到广泛应用，巷旁充填沿空留巷是无煤柱开采的一大发展方向。以混凝土为主要材料、沿着采空区边缘现浇混凝土墙将回采巷道保留下来的留巷方式便是其中一种重要方式，混凝土因其广泛的材料来源，使得此种留巷技术得到了一定的发展和应用，但其存在以下明显弊端：1）混凝土浆液较粘稠，泵送困难，充填过程中自身较难充分接顶；混凝土浆液凝固过程中容易析水，充填体体积缩小，混凝土墙高度进一步下降，距离沿空巷道顶板一般有200~300mm的间隙，无法实现沿空巷道和采空区之间的隔离，即无法实现采空区的密闭。而采空区的无法密闭，势必存在采空区防灭火性能差的缺陷以及存在采空区瓦斯涌入沿空巷道引起瓦斯超限的危险因素；2）混凝土墙是被动承载沿空巷道顶板，无法实现主动支撑，沿空巷道顶板产生较大变形后作用在该混凝土墙体上，不利于沿空巷道围岩的变形控制；3）混凝土为刚性材料，采动应力影响下，混凝土墙易发生不可逆变形破坏；当煤层直接顶板为软弱岩层时，容易在沿空巷道内沿墙体边缘产生切顶，沿空巷道内顶板剧烈下沉，甚至发生冒顶事故，导致沿空留巷失败。4）沿空留巷中的巷旁充填体模板均为六面体式，在生产的实际过程中会发生充填体模板顶面的受力不均匀、充填体模板顶面下沉不均匀现象。因此，现有技术中，亟需一种接顶效果好、不易发生变形破坏的巷旁充填体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型巷旁充填体的构筑方法，其接顶效果好、且不易发生变形破坏。 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型巷旁充填体的构筑方法，包括以下步骤：

（1）吊挂内部中空的充填袋：将充填袋吊挂在充填区域的沿空巷道顶板上，使得充填袋垂直下沉并完全接触到沿空巷道底板且四周完全展开；吊挂状态及充填状态下，主灌注孔的高度小于辅助灌注孔的高度；

（2）插入并固定混凝土浆液管：将混凝土浆液管插入充填袋顶面的主灌注孔中并捆扎牢靠；

（3）进行巷旁混凝土充填：泵入混凝土浆液至混凝土浆液管，混凝土浆液经混凝土浆液管进入充填袋内，当混凝土浆液充填至距离沿空巷道顶板的距离为第一预设高度时，停止泵送混凝土浆液；

（4）取下混凝土浆液管并安装高水充填材料输送管：取下混凝土浆液管后，将高水充填材料输送管插入主灌注孔中并捆扎牢靠；