[发明专利]一种提高充填接顶率的方法

说明书

本发明提供一种提高充填接顶率的方法，属于充填接顶技术领域。该方法首先在空区沿顶板布置顶板输送管道，顶板输送管道的中间部位切割预留缺口；然后布置浮托装置，距离预留缺口200mm～300mm；再在预留缺口两侧对称布置两个微型压力盒；进而沿原充填料浆管道继续充填，当充填区域内1/3～1/2的微型压力盒出现压力数据后，停止充填，将位于下料口外的顶板输送管道一端与矿山充填料浆输送管道连接，通过顶板输送管道对采场进行充填，当料浆从下料口中溢出时，停止充填。该方法将管道均匀布置于顶板，通过预留缺口及浮托装置，实现充填料浆自动分布式下放，使料浆分布更加均匀；通过布置微型土压力盒，实现对空区充填情况的实时监测，随时对充填参数进行调整。

技术领域

本发明涉及充填接顶技术领域，特别是指一种提高充填接顶率的方法。

背景技术

充填法是将充填料浆与一定的胶凝材料混合后，通过管道输送至地下采空区中，充填料浆逐渐硬化成为充填体，达到支撑围岩的作用。充填体对围岩的支护作用主要体现在对两帮的围护及对顶板的支撑两个方面。充填料浆充入采空区中即与两帮围岩产生密切接触，起到围护的作用，但由于充填料浆通常由采空区顶板向下充填，当充填料浆液面高度超过下料口时，难以继续充填，另外，由于长距离流动造成离析、分层，导致料浆水化反应不均匀，体积沉缩率大，使得最终充填体无法与顶板产生有效接触，导致充填体无法对顶板起到足够的支撑作用，进而引发顶板围岩破坏，引发上覆岩层移动及矿柱破坏，尤其对于采用分段或阶段空场嗣后充填法形成的采空区，上述情况更加明显。

另外，进行采空区充填时，通常需要将通道口完全封闭，在顶板预留通道进行充填或人员出入，因此整个充填过程实际上是一个隐蔽工程，充填过程、充填进度及接顶情况无法进行有效地观测，也导致了最终接顶充填地盲目性，因此亟需提出一种即可以有效提高充填接顶率，又可以对充填接顶效果进行观测的装置与方法。

现阶段，为解决目前充填法开采接顶效果差的问题，主要采用新型充填材料、采空区内布置多道挡墙进行多点充填、接顶注浆等方法。新型充填材料主要是采用具有膨胀性的材料进行充填，该方法可以提高一定的充填接顶效果，但仍受制于整体接顶充填工艺，无法有效解决目前的问题，且需要进行大量的试验研究工作，不同矿山需要不同的配比与材料。布置多道挡墙可实现多点下料充填，但劳动强度大，危险性高，尤其对于大面积采空区而言，通常需要增加大量工程，且控制复杂；接顶注浆通过高压注浆的方式实现充分接顶，但需要消耗大量的水泥，大大提高了充填成本。

现有技术一种提高充填接顶率的磷石膏基全固废充填料配比优化方法，通过提高灰砂配比和利用磷石膏的膨胀性，提高接顶率，但该方法实用性较差，成本较高，且对最终的接顶效果也无法及时掌握。一种充填接顶用中部隔墙中以实现控制料浆流动范围，达到接顶的目的。但该方法施工难度大，劳动强度大，效果较差，无法及时掌握接顶效果。此外，还有方法提出了在两侧采场顶部提前施工多条联络道，砌筑充填挡墙，安设管道进行多点下料，提高充填料浆在采空区的流动均匀性。但该方法需要增加大量联络道工程和挡墙工程，施工周期长，工程费用高，管道和阀门材料消耗多，阀门控制复杂，应用效果欠佳。

发明内容

本发明为解决目前充填接顶困难、充填接顶率低且充填情况难以观测等问题，提供一种提高充填接顶率的方法。

该方法包括步骤如下：

S1：充填养护结束后，在空区沿顶板布置顶板输送管道，顶板输送管道的中间部位切割预留缺口；

S2：将吊板、弹簧、浮托板及浮球组装形成浮托装置，通过吊绳将浮托装置悬吊于顶板输送管道预留缺口正下方，距离预留缺口200mm～300mm；

S3：在预留缺口两侧对称布置两个微型压力盒，确保微型压力盒处于吊板轮廓上方范围内，然后沿顶板输送管道布置监测导线，将导线引出下料口，连接监测仪器，确保充填料浆不会直接冲击导线；布置完成后，对微型压力盒进行标定清零；