WO2015000210A1 - 柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法 - Google Patents

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张农
阚甲广
王彬
薛俊华
李桂臣
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Zhang Nong
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D15/00—Props; Chocks, e.g. made of flexible containers filled with backfilling material
    • E21D15/48—Chocks or the like
    • E21D15/483—Chocks or the like made of flexible containers, e.g. inflatable, with or without reinforcement, e.g. filled with water, backfilling material or the like

Definitions

  • the invention relates to the technical field of coal mine roof treatment, in particular to a method for treating roof collapse of a coal mine roadway by using a flexible airbag.
  • the roof falling is one of the five major disasters in coal mine production.
  • the roof of the roof in the roof is not properly handled, and it is easy to cause the roof to fall again, causing casualties and equipment damage, which affects the safe production of coal mines.
  • the methods for the roofing of coal mines at home and abroad mainly include: anchor net injection method, metal bracket raft method, and wedge method. All three methods require the construction workers to work under the roof of the unsupported roadway for a long time. Generally, the roof of the roadway in the roof area is poor in lithology, loose and broken, and the self-supporting capacity is poor. It is easy to cause another roof collapse and cause secondary disasters. Therefore, the construction personnel Security is difficult to guarantee. At the same time, when the roof falls higher, scaffolding needs to be set up for climbing work, the process is complicated, the construction progress is slow, and the construction unsafeness is increased.
  • the metal bracket raft method, the wedge method, etc. are determined by wood, and there is a problem that the roof is not solid and the wood is easily rotted in a humid environment. Therefore, there is an urgent need for a simple, safe and reliable method for roof treatment of coal mine roadways.
  • the object of the present invention is to overcome the deficiencies in the prior art, and to provide a method for treating the roof of a coal mine roadway by using a flexible airbag with simple operation, safe and rapid treatment of roadway roofing accidents.
  • the method for treating the roof of a coal mine roadway by the flexible air bag of the invention comprises the following steps:
  • a plurality of steel beams are erected along the axial direction of the roof of the roof in the roof region, the length of the steel beam is equal to the width of the roadway, and one of the two ends of the steel beam is supported by a pillar;
  • the grouting pipe is used to grout the surrounding rock in the roof area and nearby.
  • the grouting pressure reaches 1.0 ⁇ 2.0MPa, the grouting is stopped after 3 ⁇ 5min of voltage regulation.
  • the spacing between the plurality of steel beams disposed at the interval is 200-300 mm; the pillar is a wooden point column or a single hydraulic pillar; the exposed length of the grouting tube in the roof region is 100-400 mm, grouting
  • the spacing between the tubes is 800 ⁇ 2000mm; the number of the flexible airbags is determined according to the roof area and the volume relationship of the flexible airbag; the steel beam is a mining channel steel or an I-beam; the grouting slurry is selected Cement slurry or chemical slurry.
  • the invention aims at the problem that the roof top operation and the ascending operation are required, and the construction safety is difficult to guarantee, etc.
  • the steel beam is erected under the roof area to provide temporary support to ensure the safety of the work area; then placed on the steel beam
  • the flexible airbag is inflated and pressurized to ensure quick connection.
  • the pre-constructed grouting pipe grouts the roof area, strengthens the roof area and surrounding rock, and quickly, safely and reliably treats the roof of the coal mine roadway.
  • the method has the advantages of simple method, high speed, easy operation and good effect, and has wide practicality in the technical field.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a method for treating a roof of a coal mine roadway by a flexible airbag according to the present invention
  • Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line I-I of Fig. 1;
  • the flexible airbag of the present invention processes the roof falling method of a coal mine roadway, and the specific steps are as follows:
  • a plurality of steel beams 3 are axially spaced along the roadway 1 in the top plate of the roof region 4, the length of the steel beam 3 is equal to the width of the roadway 1, and the distance between the steel beams is 200-300 mm, and the steel beam 3 is a common channel steel for the coal mine. Or I-beam; each of the two ends of the steel beam 3 is supported by a pillar 8;
  • the flexible airbag 5 is fed into the roof region 4 from the gap of the steel beam 3, and the number of the flexible airbags 5 is determined according to the volume relationship of the roof region and the flexible airbag 5, and then the metal mesh 6 is attached to the steel beam 3, and The flexible airbag 5 is inflated and pressurized, and the air pressure is maintained at 0.1 to 0.3 MPa; the flexible airbag 5 is a flexible airbag for mining;
  • the grouting slurry is selected from cement slurry or chemical slurry.
  • the voltage is stabilized for 3 ⁇ 5min. After the grouting is stopped, the support of the roof region 4 is completed.

Abstract

公开了一种柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法，包括：在冒顶区域（4）下方架设钢梁（3），提供临时支护，保障作业区域的安全；之后在钢梁上放置柔性气囊（5）并充气加压，保障快速接顶；最后通过预先施工的注浆管（2）对冒顶区域注浆，加固冒顶区域及其附近围岩。该方法可快速、安全、可靠地处理煤矿巷道冒顶，为施工安全提供了可靠保障。

Description

柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法 技术领域
本发明涉及煤矿冒顶处理技术领域，尤其是一种用柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法。
 背景技术
顶板冒落是煤矿生产的五大灾害之一，冒顶区域巷道顶板处理不当，容易发生顶板的再次垮冒，造成人员伤亡和设备的损坏，影响煤矿的安全生产。
目前，国内外煤矿处理巷道冒顶的方法主要有：锚网喷注法、金属支架木垛法、撞楔法等。三种方法均需要施工人员长时间在无支护的巷道顶板下作业，通常冒顶区域巷道顶板岩性差、松散破碎、自承载能力差，极易发生再次冒顶，引发次生灾害，因此施工人员的安全难以保证。同时在顶板冒落较高时，需要搭设脚手架进行登高作业，工序复杂，施工进度缓慢，更增加了施工的不安全性。金属支架木垛法、撞楔法等采用木材进行接定，存在接顶不实，木材在潮湿环境下容易腐烂的问题。因此急需一种简单、安全、可靠的煤矿巷道冒顶处理方法。
 技术问题
本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供了一种操作简单，安全、快速处理巷道冒顶事故的柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法。
 技术解决方案
本发明的柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法，包括如下步骤：
（1）在冒顶区域顶板沿巷道轴向间隔架设多根钢梁，钢梁的长度与巷道宽度相等，钢梁的两端下方各采用一根支柱支撑；
（2）在冒顶区域顶板外侧1m处，向冒顶区域施工注浆孔并安装注浆管；
（3）将柔性气囊自钢梁间隔空隙送入冒顶区域，之后在钢梁上挂接金属网，并对柔性气囊充气加压，保持气压在0.1~0.3MPa；
（4）在施工完毕的钢梁及金属网上喷射厚度为100~200mm的混凝土，形成止浆层；
（5）混凝土凝固后，通过注浆管向冒顶区域及附近围岩进行注浆，当注浆压力达到1.0~2.0MPa时，稳压3～5min后停止注浆。
所述间隔架设的多根钢梁之间的间距为200-300mm；所述的支柱为木点柱或单体液压支柱；所述注浆管在冒顶区域的外露长度为100~400mm，注浆管之间的间距为800~2000mm；所述柔性气囊的数量根据冒顶区域以及柔性气囊的体积关系进行确定；所述的钢梁为矿用槽钢或工字钢；所述的注浆浆液选用水泥浆液或化学浆液。
 有益效果
本发明针对巷道冒顶处理过程中，需要空顶作业、登高作业，施工安全难以保障等问题，首先在冒顶区域下方架设钢梁，提供临时支护，保障作业区域的安全；之后在钢梁上放置柔性气囊并充气加压，保障快速接顶；最后通过预先施工的注浆管对冒顶区域注浆，加固冒顶区域及其附近围岩，快速、安全、可靠地处理煤矿巷道冒顶。整个施工过程中，不需要长时间在冒落区域顶板下作业，同时不需要登高作业，能够快速、安全、可靠地处理煤矿巷道冒顶。其方法简单，速度快，易操作，效果好，在本技术领域内具有广泛的实用性。
 附图说明
图1是本发明的柔性气囊处理煤矿巷道冒顶方法示意图；
图2是图1的Ⅰ-Ⅰ剖面图。
图中：1-巷道，2-注浆管，3-钢梁，4-冒顶区域，5-柔性气囊，6-金属网，7-浆层，8-支柱。
本发明的实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
本发明的柔性气囊处理煤矿巷道冒顶方法，具体步骤如下：
（1）在冒顶区域4顶板沿巷道1轴向间隔架设多根钢梁3，钢梁3长度与巷道1宽度相等，钢梁间距为200-300mm，所述的钢梁3为煤矿常用槽钢或工字钢；钢梁3两端下方各采用一根支柱8支撑；
（2）在冒顶区域4顶板外侧1m处，向冒顶区域4施工注浆孔，并安装注浆管2；所述注浆管2在冒顶区域4的外露长度为100~400mm，注浆管2之间的间距为800~2000mm；
（3）将柔性气囊5自钢梁3间隔空隙送入冒顶区域4，柔性气囊5数量根据冒顶区域以及柔性气囊5的体积关系进行确定，之后在钢梁3上挂接金属网6，并对柔性气囊5充气加压，保持气压在0.1~0.3MPa；所述的柔性气囊5为矿用柔性充气气囊；
（4）在施工完毕的钢梁3及金属网6上喷射厚度为100~200mm的混凝土，形成止浆层7；
（5）混凝土凝固后，通过注浆管2向冒顶区域4及附近围岩进行注浆，注浆浆液选用水泥浆液或化学浆液，当注浆压力达到1.0~2.0MPa时，稳压3～5min后停止注浆，完成冒顶区域4的支护。

Claims (7)

  1. 一种柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法，其特征是：包括如下步骤：
    （1）在冒顶区域(4)顶板沿巷道(1)轴向间隔架设多根钢梁(3)，钢梁(3)的长度与巷道(1)宽度相等，钢梁(3)的两端下方各采用一根支柱(8)支撑；
    （2）在冒顶区域(4)顶板外侧1m处，向冒顶区域(4)施工注浆孔并安装注浆管(2)；
    （3）将柔性气囊(5)自钢梁(3)间隔空隙送入冒顶区域(4)，之后在钢梁(3)上挂接金属网(6)，并对柔性气囊(5)充气加压，保持气压在0.1~0.3MPa；
    （4）在施工完毕的钢梁(3)及金属网(6)上喷射厚度为100~200mm的混凝土，形成止浆层(7)；
    （5）混凝土凝固后，通过注浆管(2)向冒顶区域(4)及附近围岩进行注浆，当注浆压力达到1.0~2.0MPa时，稳压3～5min后停止注浆。
  2. 根据权利要求1所述的柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法，其特征是：所述间隔架设的多根钢梁(3)之间的间距为200-300mm。
  3. 根据权利要求1所述的柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法，其特征是：所述的支柱(8)为木点柱或单体液压支柱。
  4. 根据权利要求1所述的柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法，其特征是：所述注浆管(2)在冒顶区域(4)的外露长度为100~400mm，注浆管(2)之间的间距为800~2000mm。
  5. 根据权利要求1所述的柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法，其特征是：所述柔性气囊(5)的数量根据冒顶区域(4)以及柔性气囊(5)的体积关系进行确定。
  6. 根据权利要求1所述的柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法，其特征是：所述的钢梁(3)为矿用槽钢或工字钢。
  7. 根据权利要求1所述的柔性气囊处理煤矿巷道冒顶的方法，其特征是：所述的注浆浆液选用水泥浆液或化学浆液。
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