【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤炭资源的充填，具体地，涉及一种采硐充填方法。
技术介绍
1、井工开采或边帮煤开采都会产生采空区，其中的一些采空区的形状是表现为采硐，即左右窄前后长，高低方向的尺度与左右方向的尺度相差不大。采硐在地下水或热胀冷缩等环境作用下会出现冒顶、片帮、颈缩等现象，最终导致采硐完全损毁并伴随地下水系破坏、地表下沉，对人类生存造成不利影响。
2、相关技术中，采矿工程师们提出了充填技术、充填工艺，即在形成采空区的部位，堆置矸石等固体废弃物或是注入水泥浆等第一类充填物充填物，在顶板变形下沉时，充填物起到减小下沉从而减小对地表的影响。
3、但是，传统的充填技术和充填工艺很难使充填材料达到完全接顶，充填物与顶板之间存在空隙，不能起到原始地层对上覆岩层的力的作用，因此上覆岩层还会持续下沉，直至充填物承受的压力与原始地层承受的地应力相当。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本专利技术实施例提出一种采硐充填方法，该采硐充填方法能够消除充填物与顶板之间存在的空隙并实现完全接顶，使填充物达到原始地层对上覆岩层的力的作用，进而消除采空区上覆岩层的沉降。
3、本专利技术实施例的采硐充填方法，包括以下步骤：
4、s1：沿硐底至硐口方向将采硐划分为若干段充填单元；
5、s2：自硐底至硐口对充填单元进行逐个充填，且对每个所述充填单元的充填包括以下步骤：
6、s21：在充填
7、s22：通过高压泵将呈流体或半流体的第一类充填物通过注入孔注入对应的充填单元；
8、s23：当第一类充填物沿排气孔溢出时，封闭排气孔并安装压力计；
9、s24：继续泵入第一类充填物，直至压力计测得的第一类充填物内的压力不小于原始地应力值并处于稳定状态；
10、s25：封闭注入孔；
11、s3：直至整个采硐充填完毕。
12、本专利技术实施例的采硐充填方法能够消除充填物与顶板之间存在空隙并实现完全接顶，使填充物达到原始地层对上覆岩层的力的作用，进而消除采空区上覆岩层的沉降。
13、在一些实施例中，在s21中，向对应的充填单元内充填呈散体的第二类充填物，且第二类充填物充满对应的充填单元。
14、在一些实施例中，所述注入孔内穿设有注入管，所述注入管的伸入所述充填单元内的一端设于靠近硐底的位置且位于底部。
15、在一些实施例中，在对第二类充填物进行充填前，在所述充填单元内铺设注入管。
16、在一些实施例中，所述注入孔设于所述承压墙的底部以使所述注入管平铺于所述充填单元。
17、在一些实施例中，在s1中，每一个充填单元的长度l根据上覆岩层的压力、第一类充填物初凝时间、以及第一类充填物在第二类充填物孔隙间渗流因素计算确定。
18、在一些实施例中，所述充填单元的长度l的取值范围通过以下公式确定：
19、公式1：
20、式中：t0是第一类充填物初凝时间，q是注入第一类充填物的流量，a是采硐橫截面面积，m是第二类充填物的充盈率，即第二类充填物体积与当前充填单元体积的比值，e是第二类充填物的孔隙比；
21、公式2：
22、式中：p0是第一类充填物注入充填单元时的压力，p是充填单元的设计压力，是第一类充填物的密度，g是重力加速度，k是第一类充填物在第二类充填物中的渗透系数。
23、在一些实施例中，所述公式1通过以下公式计算获得：
24、公式3：＜t0
25、公式4：
26、公式5：
27、式中，是第一类充填物注入时间，v是对应充填单元需要注入的第一类充填物体积。
28、在一些实施例中，s21中的承压墙为砌筑或混凝土浇筑制得，且承压墙的承压值不小于对应位置的原始地应力值。
29、在一些实施例中，s24中原始地应力值p1的计算公式为：；
30、式中：是岩体密度，g是重力加速度，h是充填单元对应的埋设深度。
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1.一种采硐充填方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的采硐充填方法，其特征在于，在S21中，向对应的充填单元内充填呈散体的第二类充填物，且第二类充填物充满对应的充填单元。
3.根据权利要求2所述的采硐充填方法，其特征在于，所述注入孔内穿设有注入管，所述注入管的伸入所述充填单元内的一端设于靠近硐底的位置且位于底部。
4.根据权利要求3所述的采硐充填方法，其特征在于，在对第二类充填物进行充填前，在所述充填单元内铺设注入管。
5.根据权利要求4所述的采硐充填方法，其特征在于，所述注入孔设于所述承压墙的底部以使所述注入管平铺于所述充填单元。
6.根据权利要求2所述的采硐充填方法，其特征在于，在S1中，每一个充填单元的长度L根据上覆岩层的压力、第一类充填物初凝时间、以及第一类充填物在第二类充填物孔隙间渗流因素计算确定。
7.根据权利要求6所述的采硐充填方法，其特征在于，所述充填单元的长度L的取值范围通过以下公式确定：
8.根据权利要求7所述的采硐充填方法，其特征在于，所述公式1通过以下公
9.根据权利要求1所述的采硐充填方法，其特征在于，S21中的承压墙为砌筑或混凝土浇筑制得，且承压墙的承压值不小于对应位置的原始地应力值。
10.根据权利要求1所述的采硐充填方法，其特征在于，S24中原始地应力值p1的计算公式为：；
...【技术特征摘要】
1.一种采硐充填方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的采硐充填方法，其特征在于，在s21中，向对应的充填单元内充填呈散体的第二类充填物，且第二类充填物充满对应的充填单元。
3.根据权利要求2所述的采硐充填方法，其特征在于，所述注入孔内穿设有注入管，所述注入管的伸入所述充填单元内的一端设于靠近硐底的位置且位于底部。
4.根据权利要求3所述的采硐充填方法，其特征在于，在对第二类充填物进行充填前，在所述充填单元内铺设注入管。
5.根据权利要求4所述的采硐充填方法，其特征在于，所述注入孔设于所述承压墙的底部以使所述注入管平铺于所述充填单元。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚再兴，李磊，马强，刘宁宁，杨洋，刘堉杉，李凌峰，池津维，
申请(专利权)人：中煤科工能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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