專利名稱：沿空留巷鋼筋密封體簡易充填結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及應(yīng)用在煤礦井下的ー種充填技術(shù)，具體涉及沿空留巷巷旁充填結(jié)構(gòu)及施工方法。
背景技術(shù)：
巷旁充填沿空留巷是煤礦開采技術(shù)的ー項(xiàng)重大改革，此項(xiàng)技術(shù)不僅可提高煤炭資源采出率、延長礦井服務(wù)年限、減少巷道掘進(jìn)量、緩解采掘接替矛盾、取消孤島工作面及縮短搬家時(shí)間，而且它也是礦山進(jìn)行采煤方法改革最有效的途徑。沿空留巷要求的是具有高強(qiáng)度同時(shí)高密閉性好的巷旁充填結(jié)構(gòu)。目前，國內(nèi)外常 用的沿空留巷充填方式主要有矸石帶充填、膏體充填、高水速凝材料充填等，矸石帶充填提供的支護(hù)阻カ較小，密閉性差，造成采空區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重，膏體充填和高水速凝材料初期強(qiáng)度低，可縮性較差，容易在頂板來壓下發(fā)生破壞，給沿空留巷防漏風(fēng)防火和維護(hù)工作帶來很大困難。中國專利公開號CN101922292A(申請?zhí)?01010105609. 7)公開了ー種煤礦沿空留
巷巷旁分段承載不等強(qiáng)支護(hù)原理及應(yīng)用，一種適于煤礦沿空留巷分段承載巷旁支護(hù)的支護(hù)機(jī)理及應(yīng)用方法，它的運(yùn)輸巷巷旁支護(hù)分為上下兩層充填材料組合支護(hù)。上層采用強(qiáng)度低變形量大的充填材料，下層采用采用強(qiáng)度較高的充填材料。該技術(shù)雖然在一定程度上達(dá)到了支護(hù)的效果，但還存在以下缺陷一是由于充填結(jié)構(gòu)采用上下兩層充填材料組合支護(hù)，在實(shí)際應(yīng)用過程中，導(dǎo)致支護(hù)時(shí)密閉性差，還是無法解決采空區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重的技術(shù)問題；ニ是由于只給出了一個(gè)籠統(tǒng)的支護(hù)理念，缺乏可行的操作手段，無法很好實(shí)施，不能大面積推廣。為了解決沿空留巷的漏風(fēng)問題，有人嘗試著在充填體結(jié)構(gòu)外面噴涂防漏風(fēng)較好的高級材料，比如瑪麗散、羅克休,但是由于成本較高,噴漿每平方米達(dá)到500-700元，根本無法在煤礦大面積推廣。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有沿空留巷充填技術(shù)密閉性差、漏風(fēng)嚴(yán)重和操作性差的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供ー種新型簡易的操作性強(qiáng)的充填結(jié)構(gòu)，這是一種在頂板強(qiáng)烈來壓下，能保持沿空留巷穩(wěn)定的高強(qiáng)度充填結(jié)構(gòu)，同時(shí)還具有很好的密閉性，徹底解決了巷旁支護(hù)的技術(shù)缺陷。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型的充填結(jié)構(gòu)是由裝有充填材料的矸石袋緊密堆砌排列而成的，矸石袋寬0. 4-0. 6米、長I. 2-1. 5米，矸石袋內(nèi)部均勻橫向打入間排距為700mm*700mm的鋼筋，鋼筋穿過矸石袋后端部從留巷內(nèi)部側(cè)露出在外，打入部分和露出部分長度之比為8 1-10 1，所有鋼筋露出部分由鐵絲相互交纏固定成ー個(gè)整體；在鋼筋矸石袋有鐵絲交纏的面上噴涂有2. Ocm厚的水泥砂漿。所述鋼筋優(yōu)先選用HRB335的鋼筋；所述的鐵絲優(yōu)先選用規(guī)格為4號-10號的鋼絲。[0010]本實(shí)用新型同傳統(tǒng)充填結(jié)構(gòu)相比有如下優(yōu)勢I、本實(shí)用新型在矸石袋內(nèi)打入鋼筋，露出部分用鐵絲固定，不僅使矸石袋具有更高的強(qiáng)度，還能使矸石袋連成ー個(gè)整體，防止矸石袋上面噴漿材料的脫落，表面噴漿增強(qiáng)了矸石袋的密閉性，防止留巷漏風(fēng)，不但克服了單純使用較低的缺點(diǎn)；而且克服了采用上下兩層充填材料組合支護(hù)時(shí)密閉性較差的缺陷。2、本實(shí)用新型充填結(jié)構(gòu)是完全可以抵擋住頂板的下沉，并且結(jié)構(gòu)簡單，成本低，每平方米噴漿只需50-70元，可在煤礦大面積推廣。總之，本實(shí)用新型采用簡易的充填結(jié)構(gòu)，使沿空留巷達(dá)到了防漏風(fēng)和高強(qiáng)支護(hù)的雙重效果。

圖I為本實(shí)用新型充填結(jié)構(gòu)實(shí)施例的立體圖。圖2為本實(shí)用新型充填結(jié)構(gòu)實(shí)施例的具體施工示意圖。圖中標(biāo)號分別表示1_矸石袋，2-鋼筋打入部分，3-鋼筋露出部分，4-水泥砂漿層，5-鐵絲，6-噴漿機(jī)，7-噴漿管道，8-超前支護(hù)，9-工作面單體液壓支柱，10-工作面，11-采空區(qū)，12-留巷，13-鋼筋噴漿矸石袋，14-木支柱，15-臨時(shí)支護(hù)，16-滯后支護(hù)。
具體實(shí)施方式
從圖I可以看出，由裝有充填材料的矸石袋I緊密堆砌排列而成的，矸石袋I寬0. 4-0. 6米、長I. 2-1. 5米，矸石袋I內(nèi)部均勻橫向打入間排距為700mm*700mm的鋼筋，鋼筋穿過矸石袋I后端部從留巷內(nèi)部側(cè)露出在外，打入部分2和露出部分2長度之比為8 1-10 1，所有鋼筋露出部2分由鐵絲5相互交纏固定成ー個(gè)整體；在鋼筋矸石袋有鐵絲交纏的面上噴涂有2. Ocm厚的水泥砂漿層4。下面根據(jù)圖2說明本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的施工方法。第一歩井下巷道開挖后進(jìn)行錨、索、網(wǎng)、帶支護(hù)和工作面單體液壓支柱9支護(hù)，同時(shí)布置工作面10，井下工作面10布置之后開始正常割煤、回柱，形成采空區(qū)11。第二步在留巷12內(nèi)進(jìn)行超前支護(hù)8加鉸接頂梁支護(hù)，在留巷側(cè)充填寬度內(nèi)再用木支柱14進(jìn)行支護(hù)加固，隨著工作面的推進(jìn)，在超前支護(hù)8處增加單體液壓支柱9，加強(qiáng)為滯后支護(hù)16，滯后支護(hù)16和木支柱14共同承擔(dān)了充填材料凝結(jié)前頂板的初期來壓。第三步支護(hù)同時(shí)，在地面開始準(zhǔn)備圖I所示矸石袋I中的填充填料以及噴漿用的水泥砂漿材料，運(yùn)至留巷12內(nèi)。第三步在工作面10后方臨時(shí)支護(hù)15下堆砌排緊裝有充填材料的矸石袋1，矸石袋I寬0.4-0. 6米、長I. 2-1. 5米；在矸石袋I內(nèi)部均勻橫向打入HRB335鋼筋，鋼筋穿過矸石袋I后端部從留巷內(nèi)部側(cè)露出在外，鋼筋打入部分2和露出部分3長度之比為8 1-10 1，所有露出部分3由四號至十號鐵絲5相互交纏固定成一個(gè)整體(見圖I);其中實(shí)施例中選取充填材料用質(zhì)量比為I : 1.7 : 5的水、425#普通硅酸鹽水泥和碎矸石組成的混合物；要求該混合物初凝時(shí)間約30-40min，終凝時(shí)間I. 5-2. 5h，終凝后矸石袋抗壓強(qiáng)度可達(dá)2_3MPa ;28天后砰石袋抗壓強(qiáng)度可達(dá)10_20MPa ;而鋼肋砰石袋28d后的抗壓強(qiáng)度可達(dá)35-45Mpa。第四步經(jīng)過10天之后，使用噴漿機(jī)6和噴漿管道7對充填體巷道內(nèi)側(cè)噴水泥砂漿，厚度約為2. Ocm ;也就是說，在鋼筋矸石袋I有鐵絲交纏的面上噴涂有2. Ocm厚的水泥砂漿層4，水泥砂漿層4與打有鋼筋的矸石袋I 一起形成如圖2所示的鋼筋噴漿矸石袋13 ；施例中選取水泥砂漿用質(zhì)量比為I : 1.7 : 5的水、425#普通硅酸鹽水泥和沙子組成的混合物。
第五步待鋼筋噴漿矸石袋13凝固2-3天之后，撤去臨時(shí)支護(hù)15，同時(shí)回收工作面后方200米范圍之外的除巷旁兩側(cè)的滯后支護(hù)16。 第六步隨著工作面推進(jìn)重復(fù)上述循環(huán)第二至第五步驟。
權(quán)利要求1 一種沿空留巷鋼筋密封體簡易充填結(jié)構(gòu)，其特征在于，它由裝有充填材料的矸石袋緊密堆砌排列而成的，矸石袋寬0. 4-0. 6米、長I. 2-1. 5米，矸石袋內(nèi)部均勻橫向打入間排距為700mm*700_的鋼筋,鋼筋穿過砰石袋后端部從留巷內(nèi)部側(cè)露出在外,打入部分和露出部分長度之比為8 1-10 1，所有鋼筋露出部分由鐵絲相互交纏固定成一個(gè)整體；在鋼筋矸石袋有鐵絲交纏的面上噴涂有2. Ocm厚的水泥砂漿層。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種沿空留巷鋼筋密封體簡易充填結(jié)構(gòu)，它由裝有充填材料的矸石袋緊密堆砌排列而成的，矸石袋內(nèi)部均勻橫向打入間排距為700mm*700mm的鋼筋，鋼筋穿過矸石袋后端部從留巷內(nèi)部側(cè)露出在外，打入部分和露出部分長度之比為8∶1-10∶1，所有鋼筋露出部分由鐵絲相互交纏固定成一個(gè)整體；在鋼筋矸石袋有鐵絲交纏的面上噴涂有2.0cm厚的水泥砂漿。本實(shí)用新型不但克服了單純使用較低的缺點(diǎn)，而且克服了采用上下兩層充填材料組合支護(hù)時(shí)密閉性較差的缺陷。
文檔編號E21F15/02GK202578778SQ201220232218
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月12日
發(fā)明者寧建國, 吳笛, 趙軍, 馬鵬飛, 劉 文 申請人:山東科技大學(xué)