一种下料充填管系及充填方法与流程

本申请属于充填采矿，具体涉及一种下料充填管系及充填方法。

背景技术：

1、在矿山开采领域，条带开采是常用的开采方法之一，然而，条带开采后会形成采空区，为确保采空区的稳定性，防止发生塌陷等安全事故，通常需要对条带采空区进行充填处理，这一环节不仅关乎矿山开采的安全性，还对矿山的资源回收率、开采效率以及环境保护等方面有着重要影响。

2、在传统的条带采空区充填工艺中，存在诸多需要解决的问题，其中排水环节的问题最为突出，充填料浆中含有大量水分，若不能及时排出，会显著延长充填体的凝结时间，进而影响充填工序的接续，降低充填效率；而且水分滞留还可能引发充填体离析现象，进一步降低充填体质量。

3、现有技术中虽尝试在采空区布置排水管路进行排水，但仍存在如下问题：

4、条带采空区充填作业中，因前期未预先布设排水管路，不仅造成现场施工难度加大，也使得排水作业难以与充填工序高效衔接；加之排水过程缺少精准调控手段，无法依据充填体实际含水量动态优化工艺参数，最终难以保障整体充填质量与施工效率。

技术实现思路

1、因此，本申请的目的在于提供一种下料充填管系及充填方法，至少解决背景技术中提到的一个技术问题。

2、为了解决上述问题，本申请第一方面提供了一种下料充填管系，包括：

3、排水管路；所述排水管路包括立式滤水管和平式滤水管，所述平式滤水管沿长度方向布置于采空区，所述平式滤水管上设置有所述立式滤水管，以使所述平式滤水管和所述立式滤水管形成树状排水网络；

4、控制组件；所述控制组件包括湿度检测模块以及控制器，所述湿度检测模块设置于所述排水管路周围，用于检测充填体湿度数据；所述湿度检测模块用于与所述控制器电连接。

5、可选的，所述排水管路还包括导水管，所述导水管与所述平式滤水管其中一端连接。

6、可选的，所述排水管路还包括排水控制阀，所述排水控制阀设置于所述导水管上，所述排水控制阀与所述控制器电连接。

7、可选的，所述排水管路还包括滤水孔以及滤水层，所述平式滤水管以及所述立式滤水管上分别开设有滤水孔，所述平式滤水管以及所述立式滤水管外侧包裹有所述滤水层。

8、可选的，所述滤水层包括土工布和钢丝网，所述土工布和所述钢丝网依次包裹在所述排水管路上。

9、可选的，所述的滤水孔沿管体周向以及轴向错位布置。

10、可选的，所述下料充填管系还包括固定组件，所述固定组件包括锚杆以及卡箍，所述锚杆其中一端固定在所述采空区的围岩上，所述排水管路通过所述卡箍固定在所述锚杆上。

11、可选的，所述锚杆与所述立式滤水管对应布置，以使单根所述立式滤水管以及部分所述平式滤水管通过所述卡箍固定在对应的所述锚杆上。

12、可选的，所述下料充填管系还包括下料充填管路；所述下料充填管路包括下料主管以及下料分支管，所述下料主管沿所述长度方向布置于所述采空区，所述下料主管上连接有相对布置的所述下料分支管，以使所述下料分支管向所述采空区两侧延伸。

13、本申请第二方面提供了一种下料充填方法，采用上述中任意一项所述的下料充填管系进行充填，所述充填方法，包括：

14、将所述排水管路布置于所述采空区，以使所述平式滤水管位于所述采空区底部，所述立式滤水管延伸至与接顶充填层相邻的中间充填层；

15、对底部充填层进行充填，同时开启所述排水管路，水分经所述排水管路排出；

16、获取所述底部充填层的所述充填体湿度数据并反馈给所述控制器；当控制器识别到所述充填体的湿度数据达到预设湿度后；对下一充填层段进行充填，同时水分经所述排水管路排出；直至完成所述接顶充填层的充填；

17、当所述接顶充填层的所述充填体湿度数据达到预设湿度后，关闭所述排水管路，完成所述采空区整体的充填作业。

18、借由上述技术方案，本申请发明至少具有以下有益效果：

19、本申请实施例提供了一种下料充填管系及充填方法，通过在条带采空区预布置滤水不滤浆的排水管路，构建树状排水网络，从源头简化施工、实现排水与充填工序同步配合，让充填体中多余水分从分层充填开始即被持续、快速排出，有效缩短充填体早凝时间，减少水分滞留引发的料浆离析问题；同时搭配湿度检测模块与控制器开展实时监测、动态调节，可根据充填体实际含水量精准管控排水与充填工艺，将各阶段湿度稳定在理想区间，显著提升充填体密实度与力学性能，全面改善充填质量与施工效率，为采空区稳定筑牢基础。

1.一种下料充填管系，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种下料充填管系，其特征在于，所述排水管路还包括导水管（4），所述导水管（4）与所述平式滤水管（202）其中一端连接。

3.根据权利要求2所述的一种下料充填管系，其特征在于，所述排水管路还包括排水控制阀，所述排水控制阀设置于所述导水管（4）上，所述排水控制阀与所述控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种下料充填管系，其特征在于，所述排水管路还包括滤水孔（203）以及滤水层，所述平式滤水管（202）以及所述立式滤水管（201）上分别开设有滤水孔（203），所述平式滤水管（202）以及所述立式滤水管（201）外侧包裹有所述滤水层。

5.根据权利要求4所述的一种下料充填管系，其特征在于，所述滤水层包括土工布和钢丝网，所述土工布和所述钢丝网依次包裹在所述排水管路上。

6.根据权利要求4所述的一种下料充填管系，其特征在于，所述的滤水孔（203）沿管体周向以及轴向错位布置。

7.根据权利要求1所述的一种下料充填管系，其特征在于，所述下料充填管系还包括固定组件，所述固定组件包括锚杆（101）以及卡箍（102），所述锚杆（101）其中一端固定在所述采空区的围岩上，所述排水管路通过所述卡箍（102）固定在所述锚杆（101）上。

8.根据权利要求7所述的一种下料充填管系，其特征在于，所述锚杆（101）与所述立式滤水管（201）对应布置，以使单根所述立式滤水管（201）以及部分所述平式滤水管（202）通过所述卡箍（102）固定在对应的所述锚杆（101）上。

9.根据权利要求1所述的一种下料充填管系，其特征在于，所述下料充填管系还包括下料充填管路；所述下料充填管路包括下料主管以及下料分支管，所述下料主管沿所述长度方向布置于所述采空区，所述下料主管上连接有相对布置的所述下料分支管，以使所述下料分支管向所述采空区两侧延伸。

10.一种下料充填方法，其特征在于，采用权利要求1至9中任意一项所述的下料充填管系进行充填，所述充填方法，包括：