CN106907177B - 一种薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法,它是在临时支护在充填墙体的设计位置上布设一个金属网箱体,并在金属网箱体朝向沿空留巷的一面留有缺口,在金属网箱体内壁挂设可泌水编织袋;把挖底地段挖出的矸石经缺口直接抛掷至金属网箱内,填充到顶后进行注浆充填矸石缝隙;然后缺口用金属网片和编织袋补全,向缺口内继续注浆,使充填墙体达到完整;泌水凝固后形成充填墙体;按上述步骤继续循环进行,并适时撤除凝固后已具有支撑力那一段的单体支柱,挪到下一步距循环使用,直至工作面结束。本发明施工工艺简单充填工艺简单,劳动强度低,易于操作,可提高采煤工作面间区段煤柱损失,有效缓解采掘关系紧张。

Description

一种薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法
技术领域
本发明涉及井下沿空留巷巷旁充填支护方法。
背景技术
沿空留巷开采技术是指在工作面回采过程中,通过对原有开采巷道围岩进行加固控制,使其能够在工作面回采后仍不被破坏,且能满足下一工作面开采使用的一种开采技术。该技术无论在技术还是经济上都具有很大的优越性。
沿空留巷需要进行巷旁支护,巷旁支护方式经历了木垛、密集支柱、矸石带、混凝土砌块等传统的巷旁支护方式。传统巷旁支护方式存在支撑力不足、让压性不匹配、运输量大、劳动强度高以及采空区密闭性差等问题。为了克服传统巷旁支护方式的不足,目前发展到高水速凝材料和膏体材料等巷旁充填支护方式。但高水速凝材料和膏体材料等巷旁充填支护方式存在充填工艺复杂且成本高等问题。
目前薄煤层沿空留巷巷旁充填也采用高水速凝材料和膏体材料,同样存在充填工艺复杂且成本高等问题。由于薄煤层的高度1.3米以下,巷旁充填后的沿空留巷高度不能满足下一个工作面的运输巷道高度,所以还要向下挖底一定深度。挖出来矸石需要运输排走,增加了工作量和施工难度。
发明内容
为解决以上问题,本发明的目的在于提供一种利用挖底矸石就地取材,进行巷旁充填的支护方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法,包括以下步骤:
第一步:随着采煤工作面的向前推进,同时在工作面后方待留巷的采空区侧打设一排单体液压支柱,作为临时支护;当巷采空区达到一个充填步距后,在充填墙体的设计位置上布设金属网片,使金属网片形成一个长度等于充填步距、宽度等于充填墙体宽度、高度接近于顶板的金属网箱体,并在金属网箱体朝向沿空留巷的一面留有一定高度的缺口,然后在金属网箱体内壁挂设可泌水的编织袋;
第二步:按照沿空留巷的设计高度在已制作好金属网箱体的地段进行沿空留巷的挖底工作,挖底地段挖出的矸石用小型刮板输送机输送至抛矸机,由抛矸机经金属网箱体的缺口直接抛掷至金属网箱内;填充到顶后,敷设注浆软管并利用泵进行黄泥浆或水泥浆灌注,充填矸石缝隙;灌注过程中采用振捣棒进行振捣,使浆液渗透均匀,直至黄泥浆或水泥浆饱和为止;
上述步骤亦可分次进行,例如分两次进行时,充填一半的高度后随即注浆,然后进行下一个高度的充填和注浆;
第三步:将金属网箱体的缺口用金属网片和编织袋补全,向缺口内继续注浆,使充填墙体达到完整;泌水凝固后形成充填墙体;
第四步:按上述步骤继续循环进行,并适时撤除凝固后已具有支撑力那一段的单体支柱,挪到下一步距循环使用,直至工作面结束。
进一步,所述金属网片由6#金属丝焊接制成,网孔规格为80mm×80mm。
进一步,所述充填墙体的宽度应满足挖底矸石的储存量,保证挖底矸石全部充填到墙体中;
进一步,所述充填步距设计为3-5m,再根据推进速度适当调整,保证采煤和充填工作步调一致。
进一步,所述单体液压支柱间距为0.6-0.9m。
进一步,所述小型刮板输送机、抛矸机及注浆泵均布置在工作面后方且挖底地段的前方,并设置在轨道车上,以便利用原有巷内轨道向前移动。
进一步,根据顶板完整情况和压力变化情况,在沿空留巷的巷道顶部补打锚索,在沿空留巷的煤壁补打锚杆。
本发明具有以下积极效果:
1、施工工艺简单充填工艺简单,劳动强度低,易于操作,可提高采煤工作面间区段煤柱损失,有效缓解采掘关系紧张。
2、接顶性好,解决了以往巷旁充填技术所存在的漏风问题;充填墙体初期支护强度高,能够适应薄煤层沿空留巷支护强度及让压性能的需要,保证上覆坚硬岩层切顶不在巷道上方出现,巷道安全性高。
3、充填骨料就地取材,减少巷旁充填材料的辅助运输成本,减少挖底清理矸石的运输量,减少高水速凝材料和膏体材料的用量;根据目前的采煤巷道断面设计尺寸,薄煤层沿空留巷的挖底矸石量,可满足2-3m厚的充填墙体的用量。
附图说明
图1为本发明充填系统平面示意图;
图2为本发明充填箱体示意图。
图中,1-采煤工作面,2-采空区,3-充填墙体,4-沿空留巷,5-注浆泵,6-注浆软管,7-小型刮板输送机,8-抛矸机,9-金属网箱体,10-单体液压支柱,11-挖底地段,12-矸石,13-缺口。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚地了解本发明,下面将结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1图2所示,一种薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法,包括以下步骤:
第一步:随着采煤工作面的向前推进,同时在采煤工作面1后方待留巷的采空区2侧打设一排单体液压支柱10,作为临时支护;当采空区2达到一个充填步距后,在充填墙体3的设计位置上布设金属网片,使金属网片形成一个长度等于充填步距、宽度等于充填墙体宽度、高度接近于顶板的金属网箱体9,并在金属网箱体9朝向沿空留巷的一面留有一定高度的缺口13,然后在金属网箱体9内壁挂设可泌水的编织袋;
第二步:按照沿空留巷4的设计高度在已制作好金属网箱体9的地段进行沿空留巷的挖底工作,挖底地段11挖出的矸石12用小型刮板输送机7输送至抛矸机8,由抛矸机8经金属网箱体9的缺口13直接抛掷至金属网箱9内;填充到顶后或在,敷设注浆软管6并利用泵5进行黄泥浆或水泥浆灌注,充填到矸石12缝隙中;灌注过程中采用振捣棒进行振捣,使浆液渗透均匀,直至黄泥浆或水泥浆饱和为止;
上述步骤亦可分次进行,例如分两次进行时,充填一半的高度后随即注浆,然后进行下一个高度的充填和注浆;
第三步:将金属网箱体9的缺口13用金属网片和编织袋补全,向缺口13内继续注浆,使充填墙体达到完整;泌水凝固后形成充填墙体3;
第四步:按上述步骤继续循环进行,并适时撤除凝固后已具有支撑力那一段的单体液压支柱10,挪到下一步距循环使用,直至工作面结束。
进一步,所述金属网片由6#金属丝焊接制成,网孔规格为80mm×80mm。
进一步,进一步,所述充填墙体3的宽度应满足挖底矸石的储存量,保证挖底矸石12全部充填到墙体中;
进一步,所述充填步距设计为3-5m,再根据推进速度适当调整,保证采煤和充填工作步调一致。
进一步,所述单体液压支柱10间距为0.6-0.9m。
进一步,所述小型刮板输送机3、抛矸机8及注浆泵5均布置在工作面1后方且挖底地段11的前方,并设置在轨道车上,以便利用原有巷内轨道向前移动。
进一步,根据顶板完整情况和压力变化情况,在沿空留巷4的巷道顶部补打锚索,在沿空留巷4的煤壁补打锚杆。

Claims (8)

1.一种薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:随着采煤工作面的向前推进,同时在工作面后方待留巷的采空区侧打设一排单体液压支柱,作为临时支护;当巷采空区达到一个充填步距后,在充填墙体的设计位置上布设金属网片,使金属网片形成一个长度等于充填步距、宽度等于充填墙体宽度、高度接近于顶板的金属网箱体,并在金属网箱体朝向沿空留巷的一面留有缺口,然后在金属网箱体内壁挂设可泌水的编织袋;
第二步:按照沿空留巷的设计高度在已制作好金属网箱体的地段进行沿空留巷的挖底工作,挖底地段挖出的矸石用小型刮板输送机输送至抛矸机,由抛矸机经金属网箱体的缺口直接抛掷至金属网箱内;填充到顶后,敷设注浆软管并利用泵进行黄泥浆或水泥浆灌注,充填矸石缝隙;灌注过程中采用振捣棒进行振捣,使浆液渗透均匀,直至黄泥浆或水泥浆饱和为止;
第三步:将金属网箱体的缺口用金属网片和编织袋补全,向缺口内继续注浆,使充填墙体达到完整;泌水凝固后形成充填墙体;
第四步:按上述步骤继续循环进行,并适时撤除凝固后已具有支撑力那一段的单体支柱,挪到下一步距循环使用,直至工作面结束。
2.如权利要求1所述的薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法,其特征在于,第二步中的注浆分次进行,充填一定高度后随即注浆,然后进行下一个高度的充填和注浆。
3.如权利要求1所述的薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法,其特征在于,所述金属网片由6#金属丝焊接制成,网孔规格为80mm×80mm。
4.如权利要求1所述的薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法,其特征在于,所述充填墙体的宽度应满足挖底矸石的储存量,保证挖底矸石全部充填到墙体中。
5.如权利要求1所述的薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法,其特征在于,所述充填步距设计为3-5m。
6.如权利要求1所述的薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法,其特征在于,所述单体液压支柱间距为0.6-0.9m。
7.如权利要求1所述的薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法,其特征在于,所述小型刮板输送机、抛矸机及泵均布置在工作面后方且挖底地段的前方,并设置在轨道车上,以便利用原有巷内轨道向前移动。
8.如权利要求1所述的薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法,其特征在于,在沿空留巷的巷道顶部补打锚索,在沿空留巷的煤壁补打锚杆。
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