[发明专利]一种采空区充填用滚筒式密封装置及密封方法

权利要求书

1.一种采空区充填用滚筒式密封装置，其特征在于，所述滚筒式密封装置放置在采空区，将工作面和采空区隔离，实现采空区的实时密封，所述滚筒式密封装置包括柱状弹性筒体（1）和支护机构（2），所述筒体（1）在采空区充填时能够滚动；

所述筒体（1）包括中部的填充腔体（11）和连接在填充腔体（11）两端的端部密封体（12）；所述填充腔体（11）上设置有用于向腔中注气或注水的开口；所述端部密封体（12）由多个纵横交错的弹性第三分隔板（121）形成，所述第三分隔板（121）、填充腔体（11）的外端面之间形成分割腔（122）；

所述支护机构（2）设置在筒体（1）上方，所述支护机构（2）连接在液压支架（5）上。

2.如权利要求1所述的采空区充填用滚筒式密封装置，其特征在于，所述填充腔体（11）包括内囊（111）和套设在内囊（111）外的外囊（112）；所述内囊（111）内沿其轴向设置有多个弹性第一分隔板（113），所述第一分隔板（113）将内囊（111）分割为多个独立的内腔体（115）；所述外囊（112）与内囊（111）之间的空间中沿其轴向设置有多个弹性第二分隔板（114），所述第二分隔板（114）将所述空间分割为多个独立的外腔体（116）。

3.如权利要求1或2所述的采空区充填用滚筒式密封装置，其特征在于，在填充腔体（11）端部与端部密封体（12）之间设置有一段过渡腔体（13）。

4.如权利要求1所述的采空区充填用滚筒式密封装置，其特征在于，所述支护机构（2）为厚度渐变的板体，板体较厚的一端连接在液压支架（5）上，板体较薄的一端向采空区延伸；该板体沿综采工作面方向的长度不小于筒体（1）的最大半径。

5.如权利要求1所述的采空区充填用滚筒式密封装置，其特征在于，还包括用于刮削筒体（1）表面粘结浆液的刮削臂（3）；所述刮削臂（3）连接在支护机构（2）上。

6.如权利要求1所述的采空区充填用滚筒式密封装置，其特征在于，还包括隔离膜机构（4），所述隔离膜机构（4）包括隔离膜卷筒（41）和卷制在隔离膜卷筒（41）上的隔离膜（42），所述隔离膜机构（4）连接在液压支架（5）位于采空区一端的底部。

7.一种采空区充填的滚筒式密封方法，其特征在于，采用权利要求1至6任一项所述的滚筒式密封装置进行密封，该方法具体包括以下步骤：

步骤1，在采空区注浆前，通过液压支架（5）拉动所述筒体（1）向液压支架（5）侧滚动；所述滚筒式密封装置放置在采空区；

步骤2，当采空区开始注浆时，通过筒体（1）两侧区域的压力差使得筒体（1）向液压支架（5）侧发生滚动，在滚动过程中，调整填充腔体（11）内部压力及填充的介质，使筒体（1）的底部、两端的端部密封体（12）分别与煤层底板、两侧岩壁或煤壁密封；

步骤3，当采空区的充填浆液面接近筒体（1）顶部或检修班开始检修设备时，再次调整填充腔体（11）压力，使筒体（1）与煤层顶板、底板、两侧煤壁全部接触，整体密封采空区，继续注浆至采空区全部填充浆液，开始侯凝；

步骤4，待浆液凝固后，减小填充腔体（11）内部填充介质的压力，使筒体（1）与凝固的充填体分离，返回步骤1；

步骤5，重复步骤1至步骤4，直至完成整个工作面的开采与充填。

8.如权利要求7所述的采空区充填的滚筒式密封方法，其特征在于，在筒体（1）滚动过程中，通过设置在筒体（1）顶部的刮削臂（3）刮削筒体（1）上粘结的浆液。