沿空掘巷硐室填充技术的应用.pdf

当代化工研究 Modem Chemical Remearch752020 ・ 16 技术应用与研究 沿空掘巷确 室填充技术的应用 *崔占鳌 （大同煤矿集团宏泰矿山工程建设有限责任公司山西037003） 摘要以同忻矿三盘区5305巷小煤柱掘进巷道为背景，釆用理论与现场试验相结合，对沿空掘巷丽室填充材料及工艺技术进行研究.待 通过该丽室后，在该碣室处施工一堵长x宽15000mmx 400min钢筋混凝土墙，并喷浆处理，起到承重和隔绝有害气体餉作用，达到了预 期的效果，实现了矿井安全高效生产. 关键词沿空掘巷；丽室；充填；技术体系 中图分类号T 文献标识码A Application of Chamber Filling Technology in Gob-side Entry Driving Cui Zh a n a o Da to n g Co a l Min e Gr o up Ho n gta i Min e En gin eer in g Co n str uc tio n Co ., Ltd ., Sh a n xi, 037003 Abstract Based on the background of driving roadway with small coal pillar in No.5305 Lane in S anpan District ofTongxin Mine, this paper studies the filling materials and technology of driving roadway along goaf by combining theory with field test. After passing through the chamber, a reinforced concrete wall with length x width 15000400mm was constructed in the chamber, which was sprayed to bear the load and isolate harmful gases, achieving the expected effect and realizing safe and efficient production in the mine. Key words z driving along go tf； ； chamber； ； filling} technical system 仁工程概况 同忻矿三盘区5305巷是同忻矿首个小煤柱掘进巷道，与 8307采空区设计间距6m。将原来38m煤柱减少到6m,减少了 煤炭资源的浪费，有效提高了生产效能。在掘进巷道中，在 5305巷正巷里程为95m处，2307巷煤柱帮有一调车嗣室，该 丽室与5305巷煤柱帮间距为l m。为安全顺利通过该嗣室，采 用了该填充技术。 2.技术分析 ⑴调车确室概况 如图1所示，在2307巷煤柱侧存在一个调车嗣室，此调 车嗣室的尺寸为5 （长）mX5 （宽）mX3.6 （高）m。由于留 设6m小煤柱，因此该嗣室必须充填加固，以隔绝采空区有害 气体，并提高煤柱支撑作用。 图1调车丽室原支护方式 图2回采后调车硯室结构（推断） 根据同忻煤矿提供资料，在8307工作面回采过程中， 没有采取支护特殊措施处理调车嗣室。调车嗣室前后侧及煤 体侧均为实体煤，据此推断（如图2所示），工作面回采过 后，调车嗣室在2307巷一侧区域可能会有垮落的顶煤涌入； 在其他区域处于悬空状态，具体参照钻孔窥视结果。 ⑵调车确空充填 ① 调车酮室位置确定 在5305巷掘进过程中，掘进工作面超前10m对煤柱侧调 车酮室进行探测，确定调车嗣室具体位置。在掘进工作面靠 近煤柱侧0. 5m和1. 0m处各向调车酮室内施工1个探测钻孔， 并通过钻孔窥视探测调车嗣室内围岩垮落情况。通过这两个 探测钻孔即可确定调车嗣室具体位置及嗣室内围岩结构。 ② 形成充填空间 8307工作面回采后，顶板垮落形成采空区，调车嗣室与 其相连通，若采用一般的注浆材料直接向调车嗣室内注浆， 大量浆液将涌入采空区，造成浆液浪费，且不能保证调车嗣 室完全充填，不能充分隔离采空区。因此必须使用特殊的注 浆材料。 调车嗣室注浆充填技术工艺流程如下 A. 施工注浆充填钻孔，并下入止浆塞，止浆塞下入孔口 以里2m。钻孔直径为65n n n。钻孔开孔处距离巷道底板1.5m, 终孔标高位于调车嗣室顶板附近，具体参数结合现场情况进 行确定。如图3-a所示。 B. 铺设注浆管路，连接注浆管路。 C. 将特殊注浆材料按照一定的水灰比例在搅拌机中混 合，混合后的浆液送入储浆桶中。 D. 开启双液注浆泵，按一定配比将储浆池中的浆液与水玻 璃通过双液注浆泵注入调车嗣室，浆液与水玻璃必须在孔口混 合，以免浆液堵塞注浆管路。当注浆压力快速增长时，停止注 浆并分析原因，确定是调车嗣室充填满后方可结束注浆，否则 必须补打钻孔重新注浆充填，直至将调车嗣室充填满。 当代化工研究 Modem Chemical Research76 技术应用与研究 2020 ・ 16 E.封堵注浆钻孔，完成调车嗣室注浆充填，掘进工作面 正常掘进如图3-b所示。 a 注浆钻孔布置示意图 b工作面正常掘进 图3调车嗣室注浆充填工艺 ⑶充填设备与材料 ①充填设备 A. 搅拌设备 选用JQW-500矿用气动搅拌机。该搅拌机可以无级调 速，只要控制进气阀门的开度，即控制压缩空气的流量，就 能调节马达的输出功率和转速。工作安全可靠，不受振动、 高温、电磁、辐射等条件影响，适用于恶劣的工况下，在易 燃、易爆、淋水、高粉尘条件下均能正常工作。有过载保护 作用，不会因为过载而发生故障。所以长时间运转，温升较 小。具有较高的起动力矩，可以直接带载荷起动，停止迅 速。结构简单、体积小、重量轻、马力大、操作维护方便。 使用介质为空气，用尽的空气不用处理，无污染。可以集中 供给，远距离输送。 B. 注浆设备 选用2ZBQ-150/6型气动注浆泵。该泵采用气压传动，使 泵的注浆性能非常适合于注浆压力低时需要大流量，而注浆 压力升高时需要小流量的工况。因采用气动传动，在易燃、 高爆、淋水、尘埃大等工作环境下均可使用。因此结构简 单，体积小、重量轻、搬运移动方便，适用移动频繁的多点 注浆。可注单液浆、双液浆以及化学浆。 表1 2ZBQ-150/6型气动注浆泵参数 项目 注浆泵型号2ZBQ-150/6 风压MPa0. 5-1. OMPa 尺寸长x宽x高/m1. 3*0. 7*0. 7 主机重量/kg86 可调浆比111 0. 5 额定流量/L150 额定压力/MPa6 混合浆液凝固时间可控制在l min以内,可根据工程实际情况 有效的控制浆液的扩散范围。该材料结石体具有抗渗透，抗 冲刷特性，能长期耐酸、碱、盐、生物细菌等的腐蚀。且结 石率高，体积稳定，无收缩现象。该材料的终期抗压强度可 达到20MP a。 ③巷道5305后期掘进至该嗣室3m时，通过探孔窥视，填 充效果比较理想。为封堵酮室剩余部分空间，后期又采取填 充喷浆料的措施，即用延长喷浆管头，用喷浆机输送喷浆料 进行喷浆用以填充剩余空间。喷浆由里向外依次进行。 ⑷掘进通过砺室注意事项 ① 待充填完毕后且经过检验效果良好，方可恢复掘进。 ② 施工过程中，为防止有害气体从填充空隙溢出，掘进 工作面全体工作人员必须配戴好防护装置，并由三名矿山救 护队人员在场方可施工。 ③ 待通过该酮室后，在该酮室处施工一堵长 宽 15000mm X 400mm的钢筋混凝土墙，并喷浆处理，起到承重和 隔绝有害气体的作用。 ④ 加强掘进过程中该嗣室填充后的日常观测，防止后期 来压造成该嗣室存在安全隐患。 3. 经济社会效益 若煤柱由38m变成6m施工完成，能有效的杜绝煤炭资源 的浪费。若不采取该嗣室填充技术，保留6m煤柱的要求就不 能实现，及时通过也会为5305巷道的继续掘进和将来综采 的回采带来安全隐患，所以该嗣室的顺利安全的填充是安 全生产的保障。三盘区5305巷设计长度为1012.4m,平均煤 厚后13.05m,三盘区煤密度大约为1.4t/m3,因此可节约煤 炭M1012. 4X 38-6 X 13. 05X 1. 4t/m3591890t,按 每吨原煤300元，可创造效益P 591890X 300177567000元 1. 776亿。 4. 结语 5305巷的掘进做为同忻矿首个6m小煤柱掘进工程，是 一个新的尝试和挑战。通过实践证明该填充材料能有效的保 障密闭酮室的填充要求，封堵有害气体的涌出。相邻采空区 填充技术的应用，为以后集团公司采空区填充技术提供了宝 贵的经验，值得学习和借鉴。在集团公司内部单位中敢为人 先，勇于尝试和使用新的施工工艺和新型填充材料，值得肯 定。 【参考文献】 [1] 李春杰.小煤柱沿空掘巷注浆支护技术研究[J].能源技术 与管理, 2020, 45 03 110-112. [2] 郝淑荣.留小煤柱沿空掘巷疏放相邻采空区积水的技术 [J].能源技术与管理,2020, 45 03 125-127. [3] 陈晓祥，王逸良，张天.迎采动面沿空掘巷围岩变形规律及 控制技术[J].煤矿安全,2020, 51 06 66-7176. 【作者简介】 崔占鳌 1985-,男，工程师，大同煤矿集团宏泰矿山工程 建设有限责任公司；研究方向矿建技术. ②充填材料 充填材料为焦作五行矿用新材料公司生产的GP M-5型单 液注浆材料，该材料具有初始粘度高，较好的粘结力，具有 较强的抗压及承载能力。胶凝时间可添加水玻璃精确控制，