CN109441532B - 一种与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，在煤层顶板上方斜巷段位置处施工密闭墙；在煤层顶板下方位置处施工假顶；再在假顶上方空巷顶板和靠近密闭墙位置处的顶板上分别铺设第一预设量的返浆管；在假顶上方空巷顶板的返浆管上方和靠近密闭墙位置处的返浆管位置处分别铺设第二预设量的注浆管，其中，假顶上方垂高设定距离至密闭墙顶部，垂高每增大预设值，在假顶上方至密闭墙的垂高区域处多增设2根注浆管；最后在假顶下方施工两座承重墙，之后在假顶上方注浆，实现对空巷的支护处理。该方法，开始时直接通过在空巷煤层顶板的相应位置处设置密闭墙和假顶的方式对空巷进行充填支护，从下往上施工，防止离层冒顶的问题。
Description
技术领域
本申请涉及煤矿空巷支护领域，尤其涉及一种与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法。
背景技术
由于小煤窑无序开采、采煤工作面回采设计变更或者原有工作面布置方式发生改变，往往会形成大量废弃空巷，该空巷一般是与工作面同层的空巷，采用木垛或锚杆索加强支护处理。而斜巷采用密集木垛支护，顶板来压时，木垛受力不均，局部应力集中，再加上木垛可缩量大，顶板易离层垮落，同时坑木消耗量大，费用高；锚杆索支护不当时，空巷顶板易出现冒顶事故，冒顶是指地下开采中，上部矿岩层自然塌落的现象。
由此可见，如何克服由于空巷顶板易离层冒顶导致的安全性低的问题是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，解决了现有技术中由于空巷顶板易离层冒顶导致的安全性低的问题。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，包括：
在煤层顶板上方的斜巷段位置处施工密闭墙；
在所述煤层顶板下方位置处施工假顶；
分别铺设第一预设量的返浆管至所述假顶上方空巷顶板和靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板；
分别铺设第二预设量的注浆管至所述假顶上方空巷顶板的所述返浆管上方和靠近所述密闭墙位置处的所述返浆管的位置处，其中，所述假顶上方垂高设定距离至密闭墙顶部，垂高每增大预设值，在所述假顶上方至所述密闭墙的垂高区域处多增设2根注浆管；
在所述假顶的下方施工两座承重墙；
根据所述假顶上方空巷顶板上的所述返浆管和靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板处的所述返浆管的工作状态，在所述假顶上方注浆。
优选地，所述在煤层顶板上方的斜巷段位置处施工密闭墙具体为：
在所述煤层顶板上方垂高7m位置处的所述斜巷段施工所述密闭墙，所述密闭墙的墙宽为0.5m。
优选地，所述在所述煤层顶板下方位置处施工假顶具体包括：
在所述煤层顶板下方0.5m处，利用锚索+铁链悬吊工字钢，并在所述工字钢上方铺设一层钢筋网和道木；
在所述道木上覆盖竹胶板和风筒布；
其中，所述风筒布在巷道的周边折边不少于30cm，所述工字钢与所述巷道的两帮垂直布置，工字钢与工字钢间距为1m，所述道木密布铺设并用铆钉铆固。
优选地，所述工字钢具体为11号矿用工字钢。
优选地，所述分别铺设第一预设量的返浆管至所述假顶上方空巷顶板和靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板具体为：
在所述假顶上方垂高2m位置处的空巷顶板，铺设1根返浆管；在靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板，铺设1根返浆管。
优选地，所述分别铺设第二预设量的注浆管至所述假顶上方空巷顶板的所述返浆管上方和靠近所述密闭墙位置处的所述返浆管的位置处具体为：
在所述假顶上方垂高3m位置处铺设2根注浆管，在靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板铺设2根注浆管。
优选地，所述根据所述假顶上方空巷顶板上的所述返浆管和靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板处的所述返浆管的工作状态，在所述假顶上方注浆具体包括：
在所述假顶上方注入水灰比为3：1、强度为3MPa的无机材料；
当所述假顶上方垂高2m位置处的所述返浆管返浆时，再注入水灰比为5：1、强度为1.5MPa的无机材料；
当靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板处的返浆管返浆时，停止注浆。
优选地，所述在所述假顶的下方施工两座承重墙具体包括：
在所述假顶的下方施工两座墙宽为0.5m的承重墙，并在所述承重墙的下方底板处掏槽；
向所述承重墙中注入水灰比为1.5：1、强度为10MPa的无机材料，其中，所述承重墙与所述假顶接触位置铺设有一层彩条布，所述承重墙布置在两根工字钢的交接处和最长工字钢的中间位置。
相比于现有技术，本申请所提供的一种与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，包括在煤层顶板上方的斜巷段位置处施工密闭墙；在煤层顶板下方位置处施工假顶；再在假顶上方空巷顶板和靠近密闭墙位置处的空巷顶板上分别铺设第一预设量的返浆管；之后在假顶上方空巷顶板的返浆管上方和靠近密闭墙位置处的返浆管位置处分别铺设第二预设量的注浆管，其中，假顶上方垂高设定距离至密闭墙顶部，垂高每增大预设值，在假顶上方至密闭墙的垂高区域处多增设2根注浆管；最后在假顶的下方施工两座承重墙，之后在假顶上方注浆，实现对空巷的支护处理。该方法，开始时直接通过在空巷煤层顶板的相应位置处设置密闭墙和假顶及在假顶和靠近密闭墙位置处的空巷顶板上铺设返浆管和注浆管的方式对空巷进行充填支护，代替了传统的木垛或锚杆索支护及常规的水平巷道充填与从上往下充填施工方式，可实现特殊条件下从下往上斜巷充填施工，进而可防止在工作面回采期间出现空巷顶板离层冒顶的问题。
附图说明
为了更清楚的说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法流程图；
图2(a)为本发明实施例所提供的一种现场施工成型剖面示意图；
图2(b)为本发明实施例所提供的一种假顶施工示意图；
图2(c)为本发明实施例所提供的一种管道布置示意图；
图2(d)为本发明实施例所提供的一种墙体施工示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。
本申请的核心是提供一种与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，可以解决现有技术中由于空巷顶板易离层冒顶导致的安全性低的问题。
图1为本发明实施例所提供的一种与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
S101：在煤层顶板上方的斜巷段位置处施工密闭墙。
具体地，就是在煤层顶板上方的斜巷段建造密闭墙，可以保证所注浆液存储在所设置的封闭空间中，不外流并充满此空间。作为优选地实施方式，可以在煤层顶板上方垂高7m位置处的斜巷段施工密闭墙，密闭墙的墙宽为0.5m。本申请实施例中所需充填的空巷是原矿井建井期间遗留的进回风井。
S102：在煤层顶板下方位置处施工假顶。
具体地，在煤层顶板的下方相应位置处做假顶，为后期做准备。作为优选地实施方式，在煤层顶板下方位置处施工假顶具体包括：
在煤层顶板下方0.5m处，利用锚索+铁链悬吊工字钢，并在工字钢上方铺设一层钢筋网和道木；
在道木上覆盖竹胶板和风筒布；
其中，风筒布在巷道的周边折边不少于30cm，工字钢与巷道的两帮垂直布置，工字钢与工字钢间距为1m，道木密布铺设并用铆钉铆固。优选地，工字钢具体为11号矿用工字钢。
具体的，就是在煤层顶板下方0.5m处，利用Ф17.8*8000mm锚索+40t铁链悬吊11号矿用工字钢，然后在11号矿用工字钢的上方铺设一层钢筋网和道木，道木上覆竹胶板和风筒布，风筒布在巷道的周边折边不少于30cm，工字钢与巷道的两帮垂直布置，工字钢与工字钢间距1m，道木为密布铺设并铆钉铆固。以上步骤完成之后，就表示假顶已建造完成。
S103：分别铺设第一预设量的返浆管至假顶上方空巷顶板和靠近密闭墙位置处的空巷顶板。
具体地，就是在假顶上方空巷顶板上铺设第一预设量的返浆管，在靠近密闭墙位置处的空巷顶板处，铺设第一预设量的返浆管，第一预设量可根据实际情况进行确定，本发明并不作限定，一般在假顶上方空巷顶板上铺设的返浆管和密闭墙位置处的空巷顶板上铺设的返浆管的数量相同。考虑到成本问题，作为优选地实施方式，可以在假顶上方垂高2m位置处的空巷顶板，铺设1根返浆管，在靠近密闭墙位置处的空巷顶板处铺设1根返浆管。
S104：分别铺设第二预设量的注浆管至假顶上方空巷顶板的返浆管上方和靠近密闭墙位置处的返浆管的位置处，其中，假顶上方垂高设定距离至密闭墙顶部，垂高每增大预设值，在假顶上方至密闭墙的垂高区域处多增设2根注浆管。
具体地，就是在假顶上方空巷顶板上的返浆管上方和靠近密闭墙位置处的返浆管的位置处，铺设注浆管。第二预设量和预设值均可根据实际情况进行确定。
作为优选地实施方式，分别铺设第二预设量的注浆管至假顶上方空巷顶板的返浆管上方和靠近密闭墙位置处的返浆管位置处，具体为：
在假顶上方垂高3m位置处铺设2根注浆管，在靠近密闭墙位置处的空巷顶板铺设2根注浆管。
假顶上方垂高3m位置至密闭墙顶部，垂高每增大1m～1.5m，在假顶上方至密闭墙的垂高区域处多增设2根注浆管。
S105：在假顶的下方施工两座承重墙。
S106：根据假顶上方空巷顶板上的返浆管和靠近密闭墙位置处的空巷顶板处的返浆管的工作状态，在假顶上方注浆。
作为优选地实施方式，根据假顶上方空巷顶板上的返浆管和靠近密闭墙位置处的空巷顶板处的返浆管的工作状态在假顶上方注浆，具体包括：
在假顶上方注入水灰比为3：1、强度为3MPa的无机材料；
当假顶上方垂高2m位置处的返浆管返浆时，再注入水灰比为5：1、强度为1.5MPa的无机材料；
当密闭墙位置处的空巷顶板处的返浆管返浆时，停止注浆。
作为优选地实施方式，在假顶的下方施工两座承重墙具体包括：
在假顶的下方施工两座墙宽为0.5m的承重墙，并在承重墙施工位置底板处掏槽；
向承重墙中注入水灰比为1.5：1、强度为10MPa的无机材料，其中，承重墙与假顶接触位置铺设有一层彩条布，承重墙布置在两根工字钢的交接处和最长工字钢的中间位置。
由于悬挂假顶的打在靠巷帮的锚索在托盘锁具处主要处于受剪切状态，为保证假顶的稳定性，需要施工承重墙。同时假顶下方墙体强度高，采煤机切割时，易扰动假顶，因此，需铺设彩条布防止承重墙与假顶粘结在一块。
需要说明的是，第一预设量和第二预设量的命名均是根据习惯和喜好命名的，只是为了区别不同的数量，并没有其它特殊含义。
下面结合附图对本方案进行详细说明，图2(a)为本发明实施例所提供的一种现场施工成型剖面示意图，图2(b)为本发明实施例所提供的一种假顶施工示意图，图2(c)为本发明实施例所提供的一种管道布置示意图，图2(d)为本发明实施例所提供的一种墙体施工示意图。如图2(a)所示，1表示承重墙；2表示假顶；3表示水灰比3:1材料；4表示水灰比5:1材料；5表示空巷顶板；6表示密闭墙；7表示空巷底板；8表示空巷；9表示煤层。图2(b)所示，10、12表示返浆管；11表示注浆管，在12的返浆管处还铺设有注浆管11，在实际应用中，注浆管11的直径比返浆管12的直径略大。图2(c)所示，13表示铁链、锚索；14表示工字钢；15表示金属网；16表示道木；17表示竹胶板；18表示风筒布；图2(d)所示，19表示掏槽。
本申请所提供的一种与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，包括在煤层顶板上方的斜巷段位置处施工密闭墙；在煤层顶板下方位置处施工假顶；再在假顶上方空巷顶板和靠近密闭墙位置处的空巷顶板上分别铺设第一预设量的返浆管；之后在假顶上方空巷顶板的返浆管上方和靠近密闭墙位置处的返浆管位置处分别铺设第二预设量的注浆管，其中，假顶上方垂高设定距离至密闭墙顶部，垂高每增大预设值，在假顶上方至密闭墙的垂高区域处多增设2根注浆管；最后在假顶的下方施工两座承重墙，之后在假顶上方注浆，实现对空巷的支护处理。该方法，开始时直接通过在空巷煤层顶板的相应位置处设置密闭墙和假顶及在假顶和靠近密闭墙位置处的空巷顶板上铺设返浆管和注浆管的方式对空巷进行充填支护，代替了传统的木垛或锚杆索支护及常规的水平巷道充填与从上往下充填施工方式，可以实现特殊条件下从下往上斜巷充填施工，进而可防止在工作面回采期间出现空巷顶板离层冒顶的问题。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包含本申请公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为实例性的，本申请的正真范围由权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
Claims (8)
1.一种与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，其特征在于，包括：
在煤层顶板上方的斜巷段位置处施工密闭墙；
在所述煤层顶板下方位置处施工假顶；
分别铺设第一预设量的返浆管至所述假顶上方空巷顶板和靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板；
分别铺设第二预设量的注浆管至所述假顶上方空巷顶板的所述返浆管上方和靠近所述密闭墙位置处的所述返浆管的位置处，其中，所述假顶上方垂高设定距离至密闭墙顶部，垂高每增大预设值，在所述假顶上方至所述密闭墙的垂高区域处多增设2根注浆管；
在所述假顶的下方施工两座承重墙；
根据所述假顶上方空巷顶板上的所述返浆管和靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板处的所述返浆管的工作状态，在所述假顶上方注浆。
2.根据权利要求1所述的与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，其特征在于，所述在煤层顶板上方的斜巷段位置处施工密闭墙具体为：
在所述煤层顶板上方垂高7m位置处的所述斜巷段施工所述密闭墙，所述密闭墙的墙宽为0.5m。
3.根据权利要求2所述的与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，其特征在于，所述在所述煤层顶板下方位置处施工假顶具体包括：
在所述煤层顶板下方0.5m处，利用锚索+铁链悬吊工字钢，并在所述工字钢上方铺设一层钢筋网和道木；
在所述道木上覆盖竹胶板和风筒布；
其中，所述风筒布在巷道的周边折边不少于30cm，所述工字钢与所述巷道的两帮垂直布置，工字钢与工字钢间距为1m，所述道木密布铺设并用铆钉铆固。
4.根据权利要求3所述的与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，其特征在于，所述工字钢具体为11号矿用工字钢。
5.根据权利要求4所述的与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，其特征在于，所述分别铺设第一预设量的返浆管至所述假顶上方空巷顶板和靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板具体为：
在所述假顶上方垂高2m位置处的空巷顶板，铺设1根返浆管；在靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板，铺设1根返浆管。
6.根据权利要求5所述的与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，其特征在于，所述分别铺设第二预设量的注浆管至所述假顶上方空巷顶板的所述返浆管上方和靠近所述密闭墙位置处的所述返浆管的位置处具体为：
在所述假顶上方垂高3m位置处铺设2根注浆管，在靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板铺设2根注浆管。
7.根据权利要求5所述的与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，其特征在于，所述根据所述假顶上方空巷顶板上的所述返浆管和靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板处的所述返浆管的工作状态，在所述假顶上方注浆具体包括：
在所述假顶上方注入水灰比为3：1、强度为3MPa的无机材料；
当所述假顶上方垂高2m位置处的所述返浆管返浆时，再注入水灰比为5：1、强度为1.5MPa的无机材料；
当靠近所述密闭墙位置处的空巷顶板处的返浆管返浆时，停止注浆。
8.根据权利要求3所述的与工作面斜穿空巷从下往上充填施工治理方法，其特征在于，所述在所述假顶的下方施工两座承重墙具体包括：
在所述假顶的下方施工两座墙宽为0.5m的承重墙，并在所述承重墙的下方底板处掏槽；
向所述承重墙中注入水灰比为1.5：1、强度为10MPa的无机材料，其中，所述承重墙与所述假顶接触位置铺设有一层彩条布，所述承重墙布置在两根工字钢的交接处和最长工字钢的中间位置。
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