一种用砂体充填煤矿采空区的方法技术

本发明专利技术属于采空区填充技术领域，具体为一种用砂体充填煤矿采空区的方法。解决了煤矿在工作面采掘后采空区随着时间坍塌，造成后续利用较困难及现有技术中回填成本较高的技术问题。本发明专利技术通过钻机从地表钻到井下切眼附近，用导沙管链接在套管上，在导沙管下切出沙口；在采掘面掘进20米后，在液压支柱支撑的安全边界附近，建筑梯形的封堵墙，堵墙上留下穿管口，导沙管穿过穿管口，在墙外安装堵口盖，从地表灌入沙子，待沙子流入第一个封堵墙内，沙子埋过导沙管后，停止灌沙；待掘进20米后，建筑第二封堵墙，墙高1米多后，把第一个堵口盖打开，连接下一根导沙管。待封堵墙建筑完后，导沙管穿过穿管口，封堵第二堵口盖；灌入沙子灌满第二空间。空间。空间。

【技术实现步骤摘要】
一种用砂体充填煤矿采空区的方法


[0001]本专利技术属于采空区填充
，具体为一种用砂体充填煤矿采空区的方法。

技术介绍

[0002]在煤矿的开发过程中，很多煤矿在工作面采掘后，随着液压支柱的撤离，采空区随着时间坍塌，若干年后对采空区进行调查，采空区几乎坍塌，剩余空间就剩下“O”型圈，而地表沉陷形成了上下空间转移，给地表建筑造成严重损坏，农业庄稼减产。现有技术中，有采用煤矸石进行回填的方案，但是由于煤矸石块体较大，需要布置较大型的设备进入井下工作面进行回填，作业难度大，成本较高。为了避免地表沉陷，需要设计一种成本较低的方法，以有效的支撑采空区空间，保持采空区一个支撑密闭空间，为以后地热，二氧化碳注入，煤层气地面开发利用留住空间。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决煤矿在工作面采掘后，随着液压支柱的撤离，采空区随着时间坍塌，造成后续利用较困难以及现有技术中回填成本较高的技术问题，提供一种用砂体充填煤矿采空区的方法。
[0004]本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种用砂体充填煤矿采空区的方法，包括如下步骤：（1）钻机从地表钻到井下切眼附近，并下入套管，套管下端连接第一根导沙管，第一根导沙管朝向液压支架一侧布设，并在第一根导沙管下方切第一出沙口；在采掘面掘进20
±
5米后，在液压支架支撑的安全边界附近，建筑梯形的第一封堵墙，第一封堵墙上留下第一穿管口，第一根导沙管穿过第一穿管口，并在墙外安装第一堵口盖，第一封堵墙远离液压支架的一侧作为第一空间，从地表灌入沙子，待沙子经由第一出沙口流入第一空间内，沙子埋过第一根导沙管后，停止灌沙；（2）待采掘面进一步掘进20
±
5米后，建筑第二封堵墙，建筑过程中，把第一堵口盖打开，连接第二根导沙管，待第二封堵墙建筑完后，在第二封堵墙上开第二穿管口，第二根导沙管穿过第二穿管口，用第二堵口盖封堵第二穿管口；第一、第二封堵墙之间构成第二空间，第二根导沙管与第二空间对应的位置开有第二出沙口，此时开始灌入沙子灌满第二空间。
[0005]进一步的，还包括步骤（3）：按照步骤（2）所述方法，灌满第n空间，以此类推，逐步完成煤矿采空区的填充，其中n≥3。
[0006]本专利技术的工艺可以有效解决以往的穿采空区回填成本高的问题，同时有效的防止地表塌陷，保留采空区空间，以便于以后在空间内存储天然气，二氧化碳。
附图说明
[0007]图1 本专利技术结构示意图。
[0008]1‑
套管，2
‑
第一根导沙管，3
‑
第一出沙口，4
‑
第一封堵墙，5
‑
第一穿管口，6
‑
第一堵
口盖，7
‑
第一出沙口，8
‑
第二穿管口，9
‑
第二堵口盖，10
‑
液压支架，11
‑
煤层，12
‑
第二封堵墙，13
‑
第二根导沙管，14
‑
第一空间，15
‑
第二空间。
具体实施方式实施例1
[0009]一种用砂体充填煤矿采空区的方法，包括如下步骤：（1）钻机从地表钻到井下切眼附近，并下入套管，套管下端连接第一根导沙管，第一根导沙管朝向液压支架一侧布设，并在第一根导沙管下方切第一出沙口；在采掘面掘进20
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5米后，在液压支架支撑的安全边界附近，建筑梯形的第一封堵墙，第一封堵墙上留下第一穿管口，第一根导沙管穿过第一穿管口，并在墙外安装第一堵口盖，第一封堵墙远离液压支架的一侧作为第一空间，从地表灌入沙子，待沙子经由第一出沙口流入第一空间内，沙子埋过第一根导沙管后，停止灌沙；（2）待采掘面进一步掘进20
±
5米后，建筑第二封堵墙，建筑过程中，把第一堵口盖打开，连接第二根导沙管，待第二封堵墙建筑完后，在第二封堵墙上开第二穿管口，第二根导沙管穿过第二穿管口，用第二堵口盖封堵第二穿管口；第一、第二封堵墙之间构成第二空间，第二根导沙管与第二空间对应的位置开有第二出沙口，此时开始灌入沙子灌满第二空间；还包括步骤（3）：按照步骤（2）所述方法，灌满第n空间，以此类推，逐步完成煤矿采空区的填充，其中n≥3。
实施例2
[0010]步骤（2）中，建筑第二封堵墙时，在墙高1~1.5米后，把第一堵口盖打开；步骤（3）中，建筑第n封堵墙时，在墙高1~1.5米后，把第n
‑
1堵口盖打开。
实施例3
[0011]穿管口位于封堵墙靠近顶部的位置。封堵墙的直角边远离液压支架布置，斜边靠近液压支架一侧布置。
[0012]以下结合附图对本专利技术做进一步的说明。所述的套管1与第一根导沙管2通过丝扣链接；所述的第一出沙口3、第二出沙口7分别是在第一根导沙管2和第二根导沙管13下方切的口；所述的第一封堵墙4在距离切眼墙20米建筑梯形的墙体；所述的第一穿管口5是在第一封堵墙4上留的口。所述的第一堵口6盖、第二堵口盖9分别在第一根导沙管2和第二根导沙管13的末端；进一步的，所述的封堵墙是在液压支架后方防护下进行建筑；进一步的，所述的堵口盖是为了在砂体流入封堵墙内，堵住沙子。同时在下一个封堵墙打开堵口盖；进一步的，沙子用流动性好的沙漠沙。
[0013]工作原理：用的流动性好的沙漠沙子；钻机从地表钻到井下切眼附近，用导沙管（第一根导沙管）链接在套管上，在导沙管下切出沙口；在采掘面掘进20米后，在液压支架支撑的安全边界附近，建筑梯形的封堵墙，堵墙上留下穿管口，导沙管穿过穿管口，在墙外安装堵口盖，从地表灌入沙子，待沙子流入第一个封堵墙内，沙子埋过导沙管后。停止灌沙；待掘进20米后，建筑第二封堵墙，墙高1米多后，把第一堵口盖打开，连接下一根导
沙管（第二根导沙管）。待封堵墙建筑完后，导沙管穿过穿管口，封堵第二堵口盖；灌入沙子灌满第二空间。
[0014]本实施例并非对本专利技术的方案、形状、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本专利技术技术方案的保护范围。
[0015]创新点1：利用液压支架的安全边界，建筑封堵墙，利用沙漠沙的流动性灌入采空区空间；创新点2：本方法充填采空区后，能够保持采空区的密闭性，有利于利用采空区空间吸收周边煤层气，实现地面抽采。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用砂体充填煤矿采空区的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）钻机从地表钻到井下切眼附近，并下入套管，套管下端连接第一根导沙管，第一根导沙管朝向液压支架一侧布设，并在第一根导沙管下方切第一出沙口；在采掘面掘进20
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5米后，在液压支架支撑的安全边界附近，建筑梯形的第一封堵墙，第一封堵墙上留下第一穿管口，第一根导沙管穿过第一穿管口，并在墙外安装第一堵口盖，第一封堵墙远离液压支架的一侧作为第一空间，从地表灌入沙子，待沙子经由第一出沙口流入第一空间内，沙子埋过第一根导沙管后，停止灌沙；（2）待采掘面进一步掘进20
±
5米后，建筑第二封堵墙，建筑过程中，把第一堵口盖打开，连接第二根导沙管，待第二封堵墙建筑完后，在第二封堵墙上开第二穿管口，第二根导沙管穿过第二穿管口，用第二堵口盖封堵第二穿管口；第一、第二封堵墙之间构成第二空间，第二根导沙管与第二空间对应的位置开有第二出沙口，此时开始灌入沙子灌满第二空间。2.如权利要求1所述的一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦鹏帅，齐福辉，姜伟，赵晋斌，
申请(专利权)人：山西省煤炭地质勘查研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：