【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及采空区充填，具体而言，涉及一种低位注浆充填方法、充填装置、计算机可读存储介质和低位注浆系统。
技术介绍
1、近年来，在矿山膏体充填行业中，随着社会环保意识的增强、以及环保政策的不断收紧，矸石、粉煤灰等固体废弃物地面排放阻力越来越大，由于煤矸石产量大，采用煤矸石浆体注浆充填来处理煤矸石成为一种绿色的处理方式。传统的地面注浆充填方法钻孔施工多位于采空区上方，施工安全存在一定的隐患且传统的地面注浆充填多采用单个钻孔逐一进行注浆充填，由于浆体的流动性不好，所以注浆充填过程中需要布置多个钻孔才能完成注浆充填，这导致注浆成本相对较高，传统填充方法在实际填充过程中易随采空区中岩层复杂、浆体自流坡度较大的特点而影响充填质量。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种低位注浆充填方法、充填装置、计算机可读存储介质和低位注浆系统，以至少解决现有技术中在充填过程中因采空区复杂导致充填质量不佳的问题。
2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种低位注浆充填方法，包括根据采煤工作面和注浆充填能力确定采空区；在所述采煤工作面的辅运顺槽的顶板处布置注浆管道以对所述采空区进行注浆，所述注浆管道为多节管道连接而成；在所述采煤工作面每推进一个充填步距的情况下，进行一次低位注浆操作，直至所述采煤工作面推进至停采线，所述低位注浆操作为打开所述注浆管道的流量阀对所述采空区完成一个所述充填步距的充填，所述充填步距为矸石浆体在保证充填量的情况下能够均匀的扩散至所需充填范围的充填距离。
3、可选地，在根据采煤工作面和注浆充填能力确定采空区之前，所述方法还包括：获取所述辅运顺槽的宽度、扩散长度、所述矸石浆体的堆积高度、所述采空区的孔隙率、所述采煤工作面的推进距离、所述矸石浆体的密度和质量浓度，所述扩散长度为所述矸石浆体在所述采空区内的矸石区域内扩散的长度；将所述扩散长度与所述孔隙率的乘积和所述辅运顺槽的宽度进行加和计算，得到所述矸石浆体的扩散距离，并计算所述扩散距离除以2得到平均扩散距离；计算所述平均扩散距离、所述堆积高度、所述推进距离、所述矸石浆体的密度以及质量浓度的乘积，得到所述注浆充填能力。
4、可选地，在所述采煤工作面每推进一个充填步距的情况下，进行一次低位注浆操作之前，所述方法还包括：根据所述注浆管道所处位置和所述矸石浆体的自流坡度进行充填过程模拟试验；结合所述堆积高度和所述辅运顺槽的高度进行多次充填，得到所述矸石浆体的多个流动范围和多个充填量；对多个所述流动范围和多个所述充填量分析所述流动范围的最优值，得到所述充填步距。
5、可选地，在所述采煤工作面每推进一个充填步距的情况下，进行一次低位注浆操作，包括：控制关闭所述注浆管道靠近所述采煤工作面停采线处的流量阀和旁路阀；利用注浆泵向所述注浆管道内注入水，直至所述注浆管道内注满所述水；利用所述注浆泵向所述注浆管道内注入灰浆并控制调大所述流量阀的开度，直至所述注浆管内注满所述灰浆；控制调整所述流量阀的所述开度至最大，同时利用所述注浆泵向所述注浆管道内注入矸石浆体直至所述注浆管道内充填达到一个所述充填步距。
6、可选地，在利用所述注浆泵向所述注浆管道内注入矸石浆体直至所述注浆管道内充填达到一个所述充填步距之后，所述方法还包括：在所述辅运顺槽内每隔固定距离设置堆砌墙以避免注浆过程中所述矸石浆体涌入所述采煤工作面。
7、可选地，在利用所述注浆泵向所述注浆管道内注入矸石浆体直至所述注浆管道内充填达到一个所述充填步距之后，所述方法还包括：利用所述注浆泵向所述注浆管道内注入设定容量的所述灰浆；在完成所述灰浆注入后利用所述注浆泵向所述注浆管道内注入水直至所述注浆管道内注满所述水，打开所述旁路阀和关闭所述流量阀以将水排出。
8、可选地，在打开所述旁路阀和关闭所述流量阀以将水排出后，所述方法还包括：卸开距离所述采空区最近的一节或多节管道使所述注浆管道的开口在规定范围内无杂物。
9、根据本申请的另一方面，提供了一种低位注浆充填装置，所述装置包括：确定单元，用于根据采煤工作面和注浆充填能力确定采空区；布置单元，用于在所述采煤工作面的辅运顺槽的顶板处布置注浆管道以对所述采空区进行注浆，所述注浆管道为多节管道连接而成；注浆单元，用于在所述采煤工作面每推进一个充填步距的情况下，进行一次低位注浆操作，直至所述采煤工作面推进至停采线，所述低位注浆操作为打开所述注浆管道的流量阀对所述采空区完成一个所述充填步距的充填，所述充填步距为矸石浆体在保证充填量的情况下能够均匀的扩散至所需充填范围的充填距离。
10、根据本申请的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。
11、根据本申请的又一方面，提供了一种低位注浆系统，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。
12、应用本申请的技术方案，在低位注浆充填方法中，首先，根据采煤工作面和注浆充填能力确定采空区；然后，在采煤工作面的辅运顺槽的顶板处布置注浆管道以对采空区进行注浆，注浆管道为多节管道连接而成；最后，在采煤工作面每推进一个充填步距的情况下，进行一次低位注浆操作，直至采煤工作面推进至停采线，低位注浆操作为打开注浆管道的流量阀对采空区完成一个充填步距的充填，充填步距为矸石浆体在保证充填量的情况下能够均匀的扩散至所需充填范围的充填距离。本申请通过根据采煤工作面和注浆充填能力确定需要充填的采空区；将注浆管道的出口布置于采空区的一个入口处，当工作面推进至一个充填步距时，开始进行第一次低位注浆，随着工作面的推进，当工作面推进至下一个充填步距时，开始进行第二次低位注浆操作，重复工作面推进和注浆充填过程直至工作面推进至停采线，完成注浆充填。本申请解决了现有技术中在充填过程中因采空区复杂导致充填质量不佳的问题。
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1.一种低位注浆充填方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据采煤工作面和注浆充填能力确定采空区之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述采煤工作面每推进一个充填步距的情况下，进行一次低位注浆操作之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采煤工作面每推进一个充填步距的情况下，进行一次低位注浆操作，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在利用所述注浆泵向所述注浆管道内注入矸石浆体直至所述注浆管道内充填达到一个所述充填步距之后，所述方法还包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在利用所述注浆泵向所述注浆管道内注入矸石浆体直至所述注浆管道内充填达到一个所述充填步距之后，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在打开所述旁路阀和关闭所述流量阀以将水排出后，所述方法还包括：
8.一种低位注浆充填装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在
10.一种低位注浆系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种低位注浆充填方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据采煤工作面和注浆充填能力确定采空区之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述采煤工作面每推进一个充填步距的情况下，进行一次低位注浆操作之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采煤工作面每推进一个充填步距的情况下，进行一次低位注浆操作，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在利用所述注浆泵向所述注浆管道内注入矸石浆体直至所述注浆管道内充填达到一个所述充填步距之后，所述方法还包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在利用所述注浆泵向所述注浆管道内注入矸石浆...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗文，田银素，任永强，杨增福，王庆雄，张金龙，
申请(专利权)人：国能神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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