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1、10申请公布号CN102444420A43申请公布日20120509CN102444420ACN102444420A21申请号201110457709022申请日20111231E21F15/0020060171申请人山东科技大学地址266590山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号72发明人张新国王华玲卿熙宏韩汝军王胜清刘音江宁江兴元陈绍杰尹立明刘进晓常西坤孙文斌74专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人王连君54发明名称一种薄煤层破碎顶板拖管式充填方法57摘要一种薄煤层拖管式充填方法，包括在顺槽中布置充填主管，将高压胶管通过变径三通连接到充填主管上，将高位充填钢管连接到。
2、充填主管上；将多根充填管并联连接到高压胶管上，同时各充填管固定连接在采空区和煤层之间的工作面液压支架上，充填管的充填口伸入到采空区中；高位充填钢管的充填口穿过巷帮充填墙伸入到采空区中，其充填口的高度高于各充填管充填口的高度；开始充填采空区，直到采空区充填完毕，结束该采空区的充填工作；当工作面向前推移时，充填管跟随液压支架向前移动，进入新的采空区中，手动调整高位充填钢管的位置，使其向前移动的距离与液压支架向前移动的移动步距相同；重复充填，直到采掘结束。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102444437A1/1页21一种薄煤层拖管式。
3、充填方法，其特征在于包括以下步骤在工作面顺槽中布置充填主管，将高压胶管通过变径三通连接到充填主管上，将高位充填钢管连接到充填主管上；将多根充填管并联连接到高压胶管上，同时各充填管固定连接在采空区和煤层之间的工作面液压支架上，充填管的充填口伸入到采空区中；高位充填钢管的充填口穿过巷帮充填墙伸入到采空区中，其充填口的高度高于各充填管充填口的高度；开始充填采空区，直到采空区充填完毕，结束该采空区的充填工作；当工作面向前推移时，充填管跟随液压支架向前移动，进入新的采空区中，手动调整高位充填钢管的位置，使其向前移动的距离与液压支架向前移动的移动步距相同，充填口的高度高于各充填管充填口的高度；重复步骤，直。
4、到该工作面采掘结束。2如权利要求1所述的充填方法，其特征在于所述充填管的数量与工作面液压支架的数量相同，每架液压支架上设置一根充填管。3如权利要求2所述的充填方法，其特征在于每根充填管均设置有阀门和流量、压力传感器。4如权利要求3所述的充填方法，其特征在于所述充填主管上设置有阀门和流量、压力传感器。5如权利要求4所述的充填方法，其特征在于所述高位充填钢管的充填口贴近采空区底板设置。6如权利要求5所述的充填方法，其特征在于所述高位充填钢管的直径大于充填管的直径。权利要求书CN102444420ACN102444437A1/3页3一种薄煤层破碎顶板拖管式充填方法技术领域0001本发明涉及一种煤矿充。
5、填方法，尤其涉及一种适用于薄煤层破碎顶板的拖管式充填方法。背景技术0002薄煤层煤田在我国的煤矿中非常常见，如黄河北薄煤田就属于典型的薄基岩、厚表土层煤层。其薄煤层主要指七、十层煤，基岩厚度一般为3040米，表土层厚度一般为200M左右，煤层厚度仅为12M左右，倾角小，瓦斯高，涌水量大，顶板异常破碎，地表为黄河北冲积平原，井田内地势平坦，潜水位在地表以下15米左右，开采后地表下沉系数达082，地面建筑物比较密集，井下开采对地表及建筑物影响较大，吨煤利润仅为50元/吨。目前应用的几种充填方式，如膏体充填、高效架后落矸充填、高水充填等，由于充填成本相对较高，膏体充填成本在120元/吨、高效架后落矸。
6、充填成本在100元/吨，高水充填成本160元/吨，矿方不能接受。发明内容0003本发明针对薄煤层特殊的地质条件，直接顶随采随冒且异常破碎，老顶来压步距在1214M左右，即老顶基本顶有一定运动的时间和空间，设计一种利用煤层开采后破碎的直接顶作为堵漏墙的“拖管”式充填工艺方法。该方法可以把掘进产生的矸石经过破碎后和一定量的粉煤灰、水泥形成充填料，利用间歇式混凝土泵和管道充填到采空区，达到控制岩层沉陷的目的。0004其技术解决方案是0005一种薄煤层拖管式充填方法，其特征在于包括以下步骤0006在工作面顺槽中布置充填主管，将高压胶管通过变径三通连接到充填主管上，将高位充填钢管连接到充填主管上；000。
7、7将多根充填管并联连接到高压胶管上，同时各充填管固定连接在采空区和煤层之间的工作面液压支架上，充填管的充填口伸入到采空区中；0008高位充填钢管的充填口穿过巷帮充填墙伸入到采空区中，其充填口的高度高于各充填管充填口的高度；0009开始充填采空区，直到采空区充填完毕，结束该采空区的充填工作；0010当工作面向前推移时，充填管跟随液压支架向前移动，进入新的采空区中，手动调整高位充填钢管的位置，使其向前移动的距离与液压支架向前移动的移动步距相同，充填口的高度高于各充填管充填口的高度；0011重复步骤，直到该工作面采掘结束。0012所述充填管的数量与工作面液压支架的数量相同，每架液压支架上设置一根充填。
8、管。0013每根充填管均设置有阀门和流量、压力传感器。说明书CN102444420ACN102444437A2/3页40014所述充填主管上设置有阀门和流量、压力传感器。0015所述高位充填钢管的充填口贴近采空区底板设置。0016所述高位充填钢管的直径大于充填管的直径。0017本发明的有益效果是在不需要改造支架和构造堵漏墙的情况下，直接向采空区充填，减少了上覆岩层的运动，达到了控制地表沉陷的目的；充填管随工作面的推进直接跟随支架向前移动，提高了充填效率；通过高位注浆管，直接充填采空区顶板冒落带，使冒落带与破碎的上覆岩层通过注浆粘接在一起，减小了上覆岩层对巷帮充填墙的压力，保护了巷帮充填墙。附图。
9、说明0018附图1为实施本发明所述薄煤层拖管式充填方法的充填系统的结构示意图。具体实施方式0019参见附图1，一种薄煤层拖管式充填系统，包括布置在工作面顺槽中充填主管、高位充填钢管、高压胶管和多根充填管，充填主管和高位充填钢管可以选用普通钢管，直径根据井下充填需要自由选取，高压胶管的耐压性能要能满足充填压力的需要，充填管选用井下普通的充填花管即可，充填主管上的中部设置变径三通，高压胶管通过变径三通连接到充填主管上，多根充填管并联连接在高压胶管上，同时充填管固定连接在采空区和煤层之间的工作面液压支架上，随液压支架的移动而移动，形成“拖管式”充填系统，充填管的充填口花管端伸入到采空区中，优选充填管。
10、的数量与工作面液压支架的数量相同，即每架液压支架上设置一根充填管；高位充填钢管的一端连接在所述充填主管上，另一端，也就是充填口端穿过巷帮充填墙伸入到采空区中，高位充填钢管的充填口的高度要高于充填管充填口的高度，优选其紧贴采空区顶板设置，也就是说尽可能的靠近采空区顶板，为保证顶板的充填效果，可以设置高位充填钢管的直径大于充填管的直径。0020为检测充填量和充填速度，可以在每根充填管和充填主管上设置流量、压力传感器，通过控制系统，如计算机、PLC等设备监控充填状况，同时还可以在每根充填管和充填主管上设置阀门，当需要停止某处的充填时，关闭相关位置的充填管上的阀门即可，当需要停止整个充填时，则关闭充填。
11、主管上的阀门。0021采用上述充填系统实施的充填方法，包括以下步骤0022在工作面顺槽中布置充填主管，将高压胶管通过变径三通连接到充填主管上，将高位充填钢管连接到充填主管上；0023将多根充填管并联连接到高压胶管上，同时各充填管固定连接在采空区和煤层之间的工作面液压支架上，优选每架液压支架固定一根充填管，充填管的充填口伸入到采空区中；0024高位充填钢管的充填口穿过巷帮充填墙伸入到采空区中，其充填口的高度高于各充填管充填口的高度，优选贴近采空区的顶板；0025开始充填采空区，直到采空区充填完毕，结束该采空区的充填工作；0026当工作面向前推移时，充填管跟随液压支架向前移动，进入新的采空区中，手动调整高位充填钢管的位置，使其向前移动的距离与液压支架向前移动的移动步距相同，充说明书CN102444420ACN102444437A3/3页5填口的高度高于各充填管充填口的高度，优选贴近采空区的顶板；0027重复步骤，直到该工作面采掘结束。0028以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。说明书CN102444420ACN102444437A1/1页6图1说明书附图CN102444420A。