CN100494630C - 软煤巷道高压涌水条件下快速构筑水闸墙的方法 - Google Patents

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Abstract

一种软煤巷道高压涌水条件下快速构筑水闸墙的方法，它通过构筑临时挡水墙、实体临时挡水墙、充填段、主体水闸墙、主体水闸墙外巷道五个步骤来完成。该方法不必进行巷道围岩掏槽，大大减少了工程量，提高了施工安全性，波雷因化学材料快速构筑的水闸墙与煤岩体的粘接强度比水泥高数倍，墙体浇筑数分钟后，其抗压强度可达50Mpa以上；此外，该方法取消了所有墙体迎水端和背水端的浇筑混凝土护巷，采用波雷因化学材料注浆加固巷道围岩，其强度和抗水性明显提高，完全节省了混凝土构筑水闸墙的养护时间，实现了在软煤巷道内高压涌水条件下构筑水闸墙的快速施工。

Description

软煤巷道高压涌水条件下快速构筑水闸墙的方法
技术领域
本发明涉及一种构筑水闸墙的方法，特别是一种软煤巷道高压涌水条件下快速构筑水闸墙的方法。
背景技术
目前，在软煤层尤其是三软条件下掘进巷道发生高压大流量突水时，一般采用混凝土构筑水闸墙、水泥注浆加固巷道外墙的方法，这种方法工程量浩大，作业困难，施工速度慢，每道工序都要等待混凝土和水泥浆的强度龄期，工程全部完成后，水闸墙不能马上投入使用，必须等待混凝土28天的强度龄期；另外，混凝土、水泥浆固结过程中会产生收缩，且水泥浆的渗透性不好，水泥与煤体的粘接性较差，粘接强度也低，往往水闸墙建成后漏水量大，甚至造成工程失败。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有的用混凝土构筑水闸墙、用水泥注浆加固巷道围岩方法的弊端，而提供一种软煤巷道高压涌水条件下快速构筑水闸墙的方法，用波雷因化学堵水与加固材料构筑水闸墙墙体，用波雷因化学堵水与加固材料对巷道围岩进行注浆加固。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案为：这种软煤巷道高压涌水条件下快速构筑水闸墙的方法，其特点是它可通过下述五个步骤进行：
a、构筑临时挡水墙，首先预埋导水管，然后将粘土装入粘土袋内，用粘土袋垂直运输巷垒筑临时挡水墙，使大部涌水被逼入安放好的导水管内；
b、构筑一道实体临时挡水墙，首先在其前端垂直运输巷砌筑临时挡水料石墙，在临时挡水料石墙与临时挡水墙间，用不发泡波雷因作粘接剂、石料作骨料砌筑一道实体临时挡水墙，墙体砌筑前巷道围岩至少设置一排螺纹钢树脂锚杆，墙体砌筑中预埋上注浆管，墙体砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
c、构筑充填段，首先在其前端垂直运输中巷砌筑主体承压料石墙，在主体承压料石墙与实体临时挡水墙间，改用发泡波雷因作粘接剂、矸石/石料作骨料砌筑充填段，砌筑中预埋上注浆管，砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
d、构筑主体水闸墙，首先在其前端垂直工作面运输巷砌筑外巷保护料石墙，在外巷保护料石墙与充填段间，再用不发泡波雷因作粘接剂、石料作骨料构筑主体水闸墙，墙体砌筑前巷道围岩至少设置一排螺纹钢树脂锚杆，墙体砌筑中预埋上注浆管，墙体砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
e、主体水闸墙外巷道内喷射混凝土3～5米，并设置至少为一排的注浆加固孔，用封孔器封孔，用波雷因化学堵水与加固材料进行注浆加固；
所述的临时挡水墙、实体临时挡水墙、充填段、主体水闸墙每段长度，按波雷因与骨料的粘接强度以及巷道两边围岩的粘接强度和涌水水压设计计算确定，波雷因与骨料以及巷道两边围岩的粘接强度应大于涌水水压。
本发明所提供的这种软煤巷道高压涌水条件下快速构筑水闸墙的方法，墙体施工不必进行巷道围岩掏槽，大大减少了工程量，提高了施工安全性，波雷因化学材料快速构筑的水闸墙与煤岩体的粘接强度比水泥高数倍，墙体浇筑数分钟后，其抗压强度可达50Mpa以上；此外，该方法取消了所有墙体迎水端和背水端的浇筑混凝土护巷，采用波雷因化学材料注浆加固巷道围岩，其强度和抗水性明显提高，完全节省了混凝土构筑水闸墙的养护时间，实现了在软煤巷道内高压涌水条件下构筑水闸墙的快速施工。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的软煤巷道高压涌水条件下快速构筑水闸墙的方法结构示意图。
具体实施方式
参照附图，本发明实施例所提供的这种软煤巷道高压涌水条件下快速构筑水闸墙的方法，它可通过下述五个步骤进行：
a、构筑临时挡水墙1，首先预埋导水管6，然后将粘土装入粘土袋内，用粘土袋垂直运输巷垒筑临时挡水墙1，使大部涌水被逼入安放好的导水管6内；
b、构筑一道实体临时挡水墙2，首先在其前端垂直运输巷砌筑临时挡水料石墙10，在临时挡水料石墙10与临时挡水墙1间，用不发泡波雷因作粘接剂、石料作骨料砌筑一道实体临时挡水墙2，墙体砌筑前巷道围岩至少设置一排螺纹钢树脂锚杆9，墙体砌筑中预埋上注浆管7，墙体砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
c、构筑充填段3，首先在其前端垂直运输中巷砌筑主体承压料石墙11，在主体承压料石墙11与实体临时挡水墙2间，改用发泡波雷因作粘接剂、矸石/石料作骨料砌筑充填段3，砌筑中预埋上注浆管7，砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
d、构筑主体水闸墙4，首先在其前端垂直工作面运输巷砌筑外巷保护料石墙12，在外巷保护料石墙12与充填段3间，再用不发泡波雷因作粘接剂、石料作骨料构筑主体水闸墙4，墙体砌筑前巷道围岩至少设置一排螺纹钢树脂锚杆9，墙体砌筑中预埋上注浆管7，墙体砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
e、主体水闸墙4外巷道5内喷射混凝土3～5米，并设置至少为一排的注浆加固孔8，用封孔器封孔，用波雷因化学堵水与加固材料进行注浆加固；
所述的临时挡水墙1、实体临时挡水墙2、充填段3、主体水闸墙4每段长度，按波雷因与骨料的粘接强度以及巷道两边围岩的粘接强度和涌水水压设计计算确定，波雷因与骨料以及巷道两边围岩的粘接强度应大于涌水水压。
所述的波雷因化学堵水材料是由河北同成矿业科技有限公司研制的有机高分子双液注浆材料，该浆液具有较高的粘合力和较好的机械性能，与岩层有较好的亲合力，固结体的柔韧性能承受一定的地层变形，材料注入岩层后，低粘度混合物保持几秒钟，渗透进入细小的裂缝膨胀，目前已应用于煤矿井下，其波雷因性能指标如下：
①乳化时间                    10～15S
②不沾手时间                  50～60S
③固结体密度          400～1250Kg/m3
④抗压强度            30～50Mpa
⑤阻燃性能            阻燃氧指数大于26％
⑥粘接强度            30～50Mpa
⑦浆液密度            1200Kg/m3
⑧浆液粘度            225～300mpa.s
⑨双液混合比          1：1
⑩膨胀倍数            1～3

Claims (1)

1、一种软煤巷道高压涌水条件下快速构筑水闸墙的方法，其特征在于：它可通过下述五个步骤进行：
a、构筑临时挡水墙(1)，首先预埋导水管(6)，然后将粘土装入粘土袋内，用粘土袋垂直运输巷垒筑临时挡水墙(1)，使大部涌水被逼入安放好的导水管(6)内；
b、构筑一道实体临时挡水墙(2)，首先在其前端垂直运输巷砌筑临时挡水料石墙(10)，在临时挡水料石墙(10)与临时挡水墙(1)间，用不发泡波雷因作粘接剂、石料作骨料砌筑一道实体临时挡水墙(2)，墙体砌筑前巷道围岩至少设置一排螺纹钢树脂锚杆(9)，墙体砌筑中预埋上注浆管(7)，墙体砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
c、构筑充填段(3)，首先在其前端垂直运输中巷砌筑主体承压料石墙(11)，在主体承压料石墙(11)与实体临时挡水墙(2)间，改用发泡波雷因作粘接剂、矸石/石料作骨料砌筑充填段(3)，砌筑中预埋上注浆管(7)，砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
d、构筑主体水闸墙(4)，首先在其前端垂直工作面运输巷砌筑外巷保护料石墙(12)，在外巷保护料石墙(12)与充填段(3)间，再用不发泡波雷因作粘接剂、石料作骨料构筑主体水闸墙(4)，墙体砌筑前巷道围岩至少设置一排螺纹钢树脂锚杆(9)，墙体砌筑中预埋上注浆管(7)，墙体砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
e、主体水闸墙(4)外巷道(5)内喷射混凝土3～5米，并设置至少为一排的注浆加固孔(8)，用封孔器封孔，用波雷因化学堵水与加固材料进行注浆加固；
所述的临时挡水墙(1)、实体临时挡水墙(2)、充填段(3)、主体水闸墙(4)每段长度，按波雷因与骨料的粘接强度以及巷道两边围岩的粘接强度和涌水水压设计计算确定，波雷因与骨料以及巷道两边围岩的粘接强度应大于涌水水压。
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三河间煤矿21102工作面高压水闸墙设计. 孙康平.煤炭工程，第1期. 2005
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枣庄市奇西煤矿水闸墙设计与施工. 张超等.煤炭工程，第2期. 2004
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