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一、充填设备及工艺
材料施工采用的设备主要有气动隔膜泵、混合器。
材料充填工艺如下：按照水灰比(1.5~2)∶1 的比例配制并混合搅拌，然后通过气动隔膜泵泵出，通过配制压风管的混合器，压风与浆液充分混合发泡，然后输送至充填点。具体的工艺原理示意图如图 2 所示。
二、充填方案
1、 复杂空巷充填方案
以某煤矿为例，在需要充填的巷道一侧施工1道厚25cm砖混墙，高度约2m，待砖混墙固化且具有一定的抗载能力后，向充填区灌注无机发泡材料浆液，如图3所示。
为了降低施工难度，采用间隔、分次充填的方法，从下往上依次充填，充填高度1~1.5m。 第1层次充填满后，加高砖墙，按照第1层类似的程序充填第2层。直至填满整个巷道。
为防止充填区边界处力学性能差异，每层充填区长高略不同。为保障整个巷道能够填满，应保证充填材料的流动性。现场根据材料凝固情况，实时调整材料水灰比。
2、工作面上隅角密闭方案
当工作面上隅角出现不充分垮落时，为了避免瓦斯超限、漏风等，当工作面上隅角出现悬顶区时，在上隅角位置施工密闭墙，密闭墙示意图如图4所示。
工作面上隅角密闭时具体采用的方案步骤：
（1）清理上隅角浮煤及矸石，保证充填包下部底板平整；
（2）在充填包四周固定金属网，防止鼓包；
（3）在充填包外侧靠近金属网位置打设单体柱；
（4）向充填包内部充填无机发泡材料，直至接顶。
3、巷道高冒区充填方案
高冒区的存在不仅会引起瓦斯积聚， 还易造成热量积聚，存在煤层自燃的隐患，为了杜绝该隐患，需要对冒顶区充填。 冒顶区充填方案示意图如图5所示。
首先在冒顶区下部搭设假顶，一般采用锚杆和锚索悬吊的方式，将金属网悬吊至冒顶区下部，然后在金属网上部铺风筒布，并处理好周边及接茬处，防止漏浆。
同时穿过金属网布设注浆管和回浆管，回浆管位于冒落区最高处。充填时，从注浆管向冒落区注浆充填，当回浆管出现回浆时，停止注浆，停泵20min后，拔出注浆管，从回浆管向冒落区继续充填，保证接顶效果。
参考文献：张磊,张耀辉,程博,等.煤矿用无机发泡充填材料研发及其应用研究[J].煤炭技术,2024,43(06):28-32.
