專利名稱：一種砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦井下沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法，尤其適用于煤礦井下的砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法。
背景技術(shù)：
沿空留巷就是將已采工作面后方的回采巷道用支設(shè)支柱、砌筑矸石帶或充填混凝土的方法沿采空區(qū)保留下來，作為下一工作面的回采巷道。沿空留巷技術(shù)是煤礦開采及回采巷道支護技術(shù)的一項重大改革，它對提高煤炭資源回收率、降低巷道掘進率、緩解采掘緊張關(guān)系、減少煤與瓦斯突出概率和實現(xiàn)礦井集約化生產(chǎn)有顯著效果。目前沿空留巷常采用的方法有密集支架法、矸石堆垛法、砌體墻法、充填支護法、現(xiàn)澆混凝土隔墻法等。其中密集支架方法，由于密集支架的安設(shè)與回撤工作量大，架間很難密封，造成采空區(qū)隔離效果差等問題而現(xiàn)在很少應(yīng)用；矸石堆垛法，適應(yīng)面很小，由于矸石垛壓實需要一定時間，因此造成采空區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重，而且很難及時有效支撐頂板；預(yù)制塊砌墻方法雖然能形成一道隔離采空區(qū)的密閉墻體，但不能主動接頂，容易造成頂板過量離層使得支護效果不佳，而且預(yù)制塊砌墻方法的機械化程度低，人工勞動強度大；充填支護法與現(xiàn)澆混凝土隔墻法是隨工作面的推進，在采空區(qū)一側(cè)構(gòu)筑巷幫充填墻或混凝土墻體形成巷幫支護帶，該支護方法適應(yīng)性廣，施工機械化程度高，但由于澆注體凝固時間長，墻體強度上升的速度不能滿足回采推進速度要求，很難保證墻體及時緊密貼頂，所以不能有效控制直接頂?shù)碾x層和及時切斷直接頂，而且因為模板對采高變化適用性差，以及施工的復(fù)雜性導(dǎo)致不能適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面要求。
背景技術(shù)：
沿空留巷就是將已采工作面后方的回采巷道用支設(shè)支柱、砌筑矸石帶或充填混凝土的方法沿采空區(qū)保留下來，作為下一工作面的回采巷道。沿空留巷技術(shù)是煤礦開采及回采巷道支護技術(shù)的一項重大改革，它對提高煤炭資源回收率、降低巷道掘進率、緩解采掘緊張關(guān)系、減少煤與瓦斯突出概率和實現(xiàn)礦井集約化生產(chǎn)有顯著效果。目前沿空留巷常采用的方法有密集支架法、矸石堆垛法、砌體墻法、充填支護法、現(xiàn)澆混凝土隔墻法等。其中密集支架方法，由于密集支架的安設(shè)與回撤工作量大，架間很難密封，造成采空區(qū)隔離效果差等問題而現(xiàn)在很少應(yīng)用；矸石堆垛法，適應(yīng)面很小，由于矸石垛壓實需要一定時間，因此造成采空區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重，而且很難及時有效支撐頂板；預(yù)制塊砌墻方法雖然能形成一道隔離采空區(qū)的密閉墻體，但不能主動接頂，容易造成頂板過量離層使得支護效果不佳，而且預(yù)制塊砌墻方法的機械化程度低，人工勞動強度大；充填支護法與現(xiàn)澆混凝土隔墻法是隨工作面的推進，在采空區(qū)一側(cè)構(gòu)筑巷幫充填墻或混凝土墻體形成巷幫支護帶，該支護方法適應(yīng)性廣，施工機械化程度高，但由于澆注體凝固時間長，墻體強度上升的速度不能滿足回采推進速度要求，很難保證墻體及時緊密貼頂，所以不能有效控制直接頂?shù)碾x層和及時切斷直接頂，而且因為模板對采高變化適用性差，以及施工的復(fù)雜性導(dǎo)致不能適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面要求。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種方法簡單、操作簡便、支護效果好的砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法。技術(shù)方案本發(fā)明的砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法，包括如下步驟
a.在地面預(yù)制成800X 400 X 200mm的混凝土墩塊，將預(yù)制好的混凝土墩塊運送至井下施工點備用；
b.在回采工作面后方沿空留巷一側(cè)、緊隨回采工作面液壓支架后方架設(shè)多排由一根橫梁和設(shè)在該橫梁上的四根單體支柱構(gòu)成的密集支柱，使回采工作面后部的沿空留巷保留；
c.在密集支柱的掩護下，在緊貼密集支柱兩側(cè)的兩排單體支柱內(nèi)側(cè)，用混凝土墩塊從下往上砌筑呈口字形的中空模板墻至巷道頂板，在模板墻的頂端與巷道頂板的間隙內(nèi)填塞薄磚進行接頂密封，在填塞薄磚的同時預(yù)留多個注漿孔；
d.模板墻砌筑完畢后，回撤密集支柱中間的兩列單體支柱，同時安裝穿透模板墻體的對拉錨桿，對模板墻進行側(cè)向加固；采用對拉錨桿
e.通過預(yù)留注漿孔向模板墻內(nèi)灌漿，直至漿液充滿模板墻內(nèi)的空間，然后對沿留空留巷一側(cè)的模板墻進行噴漿，使模板墻面上附著一層混凝土噴層，待模板墻內(nèi)充填的漿體凝固后，拆除密集支柱；
f.隨著工作面的推進，重復(fù)步驟b、c、d、e，直至完成整個沿空留巷充填墻體的構(gòu)筑。所述架設(shè)多排的密集支柱的間隔排距為800X300mm ；所述的填塞薄磚的外形尺寸為 400 X 200 X 20mm。有益效果本發(fā)明的砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法，第一、混凝土墩塊的預(yù)制和養(yǎng)護在地面進行，對井下作業(yè)影響小，且混凝土墩塊大小適中，便于工人在井下搬運和堆砌，墩塊永久支護，不需要回拆，簡化了工人井下作業(yè)的工序和時間；第二，混凝土墩塊砌筑的模板墻強度高，能夠及時支撐頂板，快速形成初撐能力，有效控制頂板離層，較強地適應(yīng)采煤工作面正常推進；第三，砌筑模板墻時，混凝土墩塊橫向與縱向交錯放置，增大了與充填漿體的接觸面積，形成的墻體整體性好，支撐能力大；對拉錨桿充分發(fā)揮自身強度，有效的連接了兩面墻，阻止了相對移動；第四，采用砌筑與充填相組合的墻體構(gòu)筑方法， 可以提高墻體的密實度，防止墻體向采空區(qū)漏風(fēng)，有效封閉采空區(qū)，既阻止采空區(qū)瓦斯溢出引起爆炸事故，又避免工作面空氣進入采空區(qū)引發(fā)采空區(qū)遺煤自燃。借助初期的砌體結(jié)構(gòu)快速形成初撐能力，有效控制頂板離層，較強地適應(yīng)采煤工作面正常推進，然后通過充填澆注粘結(jié)形成強力支撐力的混凝土結(jié)構(gòu)，并且能夠降低對工作面正常生產(chǎn)的影響。其方法簡單、施工容易、支護效果，具有廣泛的實用性
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種方法簡單、操作簡便、支護效果好的砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法。技術(shù)方案本發(fā)明的砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法，包括如下步驟
a.在地面預(yù)制成800X 400 X 200mm的混凝土墩塊，將預(yù)制好的混凝土墩塊運送至井下施工點備用；
b.在回采工作面后方沿空留巷一側(cè)、緊隨回采工作面液壓支架后方架設(shè)多排由一根橫梁和設(shè)在該橫梁上的四根單體支柱構(gòu)成的密集支柱，使回采工作面后部的沿空留巷保留；
c.在密集支柱的掩護下，在緊貼密集支柱兩側(cè)的兩排單體支柱內(nèi)側(cè)，用混凝土墩塊從下往上砌筑呈口字形的中空模板墻至巷道頂板，在模板墻的頂端與巷道頂板的間隙內(nèi)填塞薄磚進行接頂密封，在填塞薄磚的同時預(yù)留多個注漿孔；
d.模板墻砌筑完畢后，回撤密集支柱中間的兩列單體支柱，同時安裝穿透模板墻體的對拉錨桿，對模板墻進行側(cè)向加固；采用對拉錨桿
e.通過預(yù)留注漿孔向模板墻內(nèi)灌漿，直至漿液充滿模板墻內(nèi)的空間，然后對沿留空留巷一側(cè)的模板墻進行噴漿，使模板墻面上附著一層混凝土噴層，待模板墻內(nèi)充填的漿體凝固后，拆除密集支柱；
f.隨著工作面的推進，重復(fù)步驟b、c、d、e，直至完成整個沿空留巷充填墻體的構(gòu)筑。所述架設(shè)多排的密集支柱的間隔排距為800X300mm;所述的填塞薄磚的外形尺寸為 400 X 200 X 20mm。有益效果本發(fā)明的砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法，第一、混凝土墩塊的預(yù)制和養(yǎng)護在地面進行，對井下作業(yè)影響小，且混凝土墩塊大小適中，便于工人在井下搬運和堆砌，墩塊永久支護，不需要回拆，簡化了工人井下作業(yè)的工序和時間；第二，混凝土墩塊砌筑的模板墻強度高，能夠及時支撐頂板，快速形成初撐能力，有效控制頂板離層，較強地適應(yīng)采煤工作面正常推進；第三，砌筑模板墻時，混凝土墩塊橫向與縱向交錯放置，增大了與充填漿體的接觸面積，形成的墻體整體性好，支撐能力大；對拉錨桿充分發(fā)揮自身強度，有效的連接了兩面墻，阻止了相對移動；第四，采用砌筑與充填相組合的墻體構(gòu)筑方法， 可以提高墻體的密實度，防止墻體向采空區(qū)漏風(fēng)，有效封閉采空區(qū)，既阻止采空區(qū)瓦斯溢出引起爆炸事故，又避免工作面空氣進入采空區(qū)引發(fā)采空區(qū)遺煤自燃。借助初期的砌體結(jié)構(gòu)快速形成初撐能力，有效控制頂板離層，較強地適應(yīng)采煤工作面正常推進，然后通過充填澆注粘結(jié)形成強力支撐力的混凝土結(jié)構(gòu)，并且能夠降低對工作面正常生產(chǎn)的影響。其方法簡單、施工容易、支護效果，具有廣泛的實用性。


圖1是本發(fā)明的砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑平面結(jié)構(gòu)圖。圖3是圖2的A-A截面剖面圖。圖中1-煤壁，2-煤層老頂，3-煤層直接頂，4-填塞薄磚，5-模板墻，6_注漿孔， 7-注漿充填體，8-鋼帶，9-對拉錨桿，10-密集支柱，11-單體支柱，12-回采工作面液壓支
^K O
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步的說明
本發(fā)明的砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法先在地面預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)尺寸的混凝土墩塊，將養(yǎng)護好的混凝土墩塊運輸至井下施工點備用；在工作面煤壁1的后部，緊隨回采工作面液壓支架12的后方架設(shè)間排距為800X300mm的密集支柱10支撐上部的煤層直接頂 3和煤層老頂2，在臨近煤體13的共同支撐下，使工作面后部回采巷道14空間保留。密集支柱10由一根橫梁、設(shè)在橫梁上的四根單體支柱11構(gòu)成；在密集支柱10的掩護下，在緊貼密集支柱10兩側(cè)的兩排單體支柱11內(nèi)側(cè)，用混凝土墩塊從下往上砌筑呈口字形的寬度為an長度為2. 4m的中空模板墻5至巷道頂板，在模板墻5的頂端與巷道頂板的間隙內(nèi)填塞薄磚4進行接頂密封，在填塞薄磚4的同時預(yù)留多個注漿孔6，填塞薄磚4的外形尺寸為 400X200X20mm。預(yù)留多個注漿孔6的間隔距離為800mm。模板墻5砌筑完畢后，可以擋住采空區(qū)冒落矸石15，然后回撤模板墻5中間的兩列單體支柱11 ；在模板墻體5上間隔設(shè)置鋼帶8，配鉆穿透模板墻體5，安裝穿透模板墻體5的對拉錨桿9，對拉錨桿9采用一端沖壓呈T字形墩頭的錨桿桿體、靠在錨桿桿體墩頭一側(cè)的內(nèi)側(cè)托盤，對拉錨桿從內(nèi)向外穿過模板墻體5的外露滾絲段依次通過外側(cè)托盤、減磨墊圈、螺母緊固。通過在模板墻5外側(cè)的固定鋼帶8，對模板墻5進行側(cè)向加固；并用水泥漿將多余的空隙填滿抹平；通過模板墻5預(yù)留的注漿孔6對模板墻5圍成的中空部分進行灌漿充填，直至漿液充滿模板墻5的內(nèi)部空間，從而在模板墻5圍成的空間內(nèi)形成密實的注漿充填體7，然后對留空巷道一側(cè)墻壁進行均勻噴漿處理，形成混凝土噴層；待模板墻5內(nèi)充填的注漿充填體7凝固后，拆除剩余的兩列密集支柱10備用，并依次抽出鉸接頂梁，隨工作面的推進依次循環(huán)，直至完成整個沿空留巷充填墻體。一種砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步的說明
本發(fā)明的砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法先在地面預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)尺寸的混凝土墩塊，將養(yǎng)護好的混凝土墩塊運輸至井下施工點備用；在工作面煤壁1的后部，緊隨回采工作面液壓支架12的后方架設(shè)間排距為800X300mm的密集支柱10支撐上部的煤層直接頂 3和煤層老頂2，在臨近煤體13的共同支撐下，使工作面后部回采巷道14空間保留。密集支柱10由一根橫梁、設(shè)在橫梁上的四根單體支柱11構(gòu)成；在密集支柱10的掩護下，在緊貼密集支柱10兩側(cè)的兩排單體支柱11內(nèi)側(cè)，用混凝土墩塊從下往上砌筑呈口字形的寬度為an長度為2. 4m的中空模板墻5至巷道頂板，在模板墻5的頂端與巷道頂板的間隙內(nèi)填塞薄磚4進行接頂密封，在填塞薄磚4的同時預(yù)留多個注漿孔6，填塞薄磚4的外形尺寸為 400X200X20mm。預(yù)留多個注漿孔6的間隔距離為800mm。模板墻5砌筑完畢后，可以擋住采空區(qū)冒落矸石15，然后回撤模板墻5中間的兩列單體支柱11 ；在模板墻體5上間隔設(shè)置鋼帶8，配鉆穿透模板墻體5，安裝穿透模板墻體5的對拉錨桿9，對拉錨桿9采用一端沖壓呈T字形墩頭的錨桿桿體、靠在錨桿桿體墩頭一側(cè)的內(nèi)側(cè)托盤，對拉錨桿從內(nèi)向外穿過模板墻體5的外露滾絲段依次通過外側(cè)托盤、減磨墊圈、螺母緊固。通過在模板墻5外側(cè)的固定鋼帶8，對模板墻5進行側(cè)向加固；并用水泥漿將多余的空隙填滿抹平；通過模板墻5預(yù)留的注漿孔6對模板墻5圍成的中空部分進行灌漿充填，直至漿液充滿模板墻5的內(nèi)部空間，從而在模板墻5圍成的空間內(nèi)形成密實的注漿充填體7，然后對留空巷道一側(cè)墻壁進行均勻噴漿處理，形成混凝土噴層；待模板墻5內(nèi)充填的注漿充填體7凝固后，拆除剩余的兩列密集支柱10備用，并依次抽出鉸接頂梁，隨工作面的推進依次循環(huán)，直至完成整個沿空留巷充填墻體。
權(quán)利要求
1.一種砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法，其特征在于包括如下步驟a.在地面預(yù)制成800X 400 X 200mm的混凝土墩塊，將預(yù)制好的混凝土墩塊運送至井下施工點備用；b.在回采工作面后方沿空留巷一側(cè)、緊隨回采工作面液壓支架(12)后方架設(shè)多排由一根橫梁和設(shè)在該橫梁上的四根單體支柱(11)構(gòu)成的密集支柱(10)，使回采工作面后部的沿空留巷保留；c.在密集支柱(10)的掩護下，在緊貼密集支柱(10)兩側(cè)的兩排單體支柱(11)內(nèi)側(cè)， 用混凝土墩塊從下往上砌筑呈口字形的中空模板墻(5)至巷道頂板，在模板墻(5)的頂端與巷道頂板的間隙內(nèi)填塞薄磚(4)進行接頂密封，在填塞薄磚(4)的同時預(yù)留多個注漿孔 (6)；d.模板墻(5)砌筑完畢后，回撤密集支柱(10)中間的兩列單體支柱(11)，同時安裝穿透模板墻體5的對拉錨桿9，對模板墻(5)進行側(cè)向加固；采用對拉錨桿(9)e.通過預(yù)留注漿孔(6)向模板墻(5)內(nèi)灌漿，直至漿液充滿模板墻(5)內(nèi)的空間，然后對沿留空留巷一側(cè)的模板墻(5)進行噴漿，使模板墻(5)面上附著一層混凝土噴層，待模板墻(5)內(nèi)充填的漿體凝固后，拆除密集支柱(10)；f.隨著工作面的推進，重復(fù)步驟b、c、d、e，直至完成整個沿空留巷充填墻體的構(gòu)筑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法，其特征在于所述架設(shè)多排的密集支柱(10)的間隔排距為800X300mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法，其特征在于所述的填塞薄磚(4)的外形尺寸為400 X 200 X 20mm。
全文摘要
一種砌筑填充組合式沿空留巷墻體的構(gòu)筑方法，緊隨回采工作面向前推進，在綜采支架后部的留巷側(cè)架設(shè)密集單體支護，使回采工作面后部的巷道空間保留，并在密集單體支柱的掩護下用混凝土墩塊砌筑呈“口”字型的模板墻，同時安裝穿透模板墻體的對拉錨桿，對模板墻進行側(cè)向加固；通過模板墻預(yù)留的注漿孔對模板墻圍成的中空部分進行灌漿充填，直至漿液充滿模板墻內(nèi)部空間；然后對留空巷道一側(cè)墻壁進行均勻噴漿處理，形成混凝土噴層。隨工作面的推進，依次循環(huán)，直至完成整個沿空留巷墻體的構(gòu)筑。本發(fā)明砌體墻和填充支護結(jié)合在一起，其方法簡便，操作簡單，墻體強度高又可適當(dāng)讓壓；墻體每次修筑的長度與工作面日推進度一致，靈活地適應(yīng)回采工作。
文檔編號E21F15/04GK102425454SQ20111028278
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者孫康, 張農(nóng), 田素川, 許興亮 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)