一种煤矿工作面冒顶区注浆治理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及煤矿工作面冒顶区注浆治理技术领域，本实用新型专利技术公开了一种煤矿工作面冒顶区注浆治理系统。该系统主要包括柔模袋、注浆管、单体液压支柱、托板、支撑杆等，单体液压支柱及液压支架上方为托板，托板上部为柔模袋，支撑杆设置在柔模袋体内，注浆管插在柔模袋体内并伸入至冒顶区制高点。本实用新型专利技术可以解决煤矿工作面冒顶区处理时安全性差、劳动强度高、施工速度慢以及由冒顶区瓦斯积聚引发的瓦斯超限甚至爆炸问题。该系统结构简单，安装方便，设计合理，安全性能好、施工速度快，能够可靠保证煤矿冒顶区充填质量，经济技术效益显著。在煤矿工作面冒顶区治理领域中具有良好的推广前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤矿工作面冒顶区注浆治理
，特别是涉及一种煤矿工作面冒顶区注浆治理系统。
技术介绍
在一些高强度采煤工作面，如大采高、放顶煤工作面，矿压显现强烈，特别是遇到软煤区、构造区、空巷以及末采阶段，工作面片帮、冒顶时有发生；工作面一旦冒顶，会引发冒顶区瓦斯积聚，存在瓦斯超限和瓦斯爆炸的风险，冒顶后工作面液压支架失去着力基础将通不过冒顶区；目前处理工作面冒顶的方式主要是采用木垛构顶的方式，该处理方式的缺点是：（1）工人劳动强度大，需要工人深入冒顶区将一块块坑木堆叠起直至冒顶区顶部；（2）作业环境危险，由于冒顶区围岩破碎，随时可能有岩块落下伤人，安全隐患多。（3）施工缓慢，由于作业空间安全隐患多且空间狭小，制约着施工速度的提高；工作面冒顶区处理特点与巷道冒顶区不同，其凸出的难点是工程时效性较强，操作空间有限，冒顶区结构复杂。本技术可以解决上述问题，通过本注浆治理系统可以快速形成以柔模袋充填体为核心的再生冒顶区实体结构，能为液压支架提供着力基础，使其能够顺利通过冒顶区，避免了由瓦斯积聚、超限引发的瓦斯爆炸的风险；与传统的木垛构顶方式相比，本技术方案具有安全性好，施工速度快，适应性强的优点。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于针对煤矿工作面冒顶区难于快速、安全处理的问题，提供了一种煤矿工作面冒顶区注浆治理系统，该系统结构简单，施工方便，安全性能好。本技术为解决上述技术问题提供了一种煤矿工作面冒顶区注浆治理系统，其特征在于：包括柔模袋（4）、注浆管、单体液压支柱（1）、托板、支撑杆（5）组成，单体液压支柱（1）及液压支架上方为托板，托板上部为柔模袋（4），支撑杆（5）设置在柔模袋（4）体内，注浆管插在柔模袋（4）内并伸入至冒顶区（6）制高点。进一步，所述的柔模袋是一种土工柔模袋，柔模袋的形状尺寸大致与冒落区尺寸匹配，柔模袋下部有5个袖口，用于插入支撑杆及注浆管。进一步，所述的注浆管由“L”型弯头与镀锌钢管（7）组合而成，镀锌钢管（7）下部端头焊有直通（8），镀锌钢管通常采用六分管。进一步，所述的托板是由木板（2）、金属网（3）组成，托板下部为木板（2），上部为金属网（3）。进一步，所述的“L”型弯头是由两节镀锌钢管与两个90°弯头丝扣（9）组合而成。作为优选，所述的冒顶区填充材料为一种新型双液无机注浆材料，其分为两种组分构成，该材料在水灰比1.0：1～1.5：1下两组分混合后，浆液可实现5～10min失流，10～25min固化，两小时便可具有2MPa以上的强度。与现有技术相比，本技术的具有以下优点及有益效果。（1）安全性好，工人不需要深入冒顶区深部作业，减少了落石伤人的风险。（2）劳动强度小，整个系统结构简单，搭建托板与撑袋较为简便，没有较大劳动强度。（3）施工速度快，配合新型双液无机注浆材料，可以快速形成再生冒顶区实体结构，加快了施工进度。（4）充填效果好，采用了柔模袋作为充填模具，由于柔模袋具有一定的强度、韧性、弹性及透水性,所以不易被坚硬岩块或注浆管划破且不易被未完全硬化的浆体撑破，较好的弹性和韧性可以使柔模袋能够在浆体自重条件下按照冒顶区规模形状充填，提高对冒落区空腔的充填率，一定的透水性可以减少浆体多余水分，降低充填体自重；此外采用了带有“L”型弯头的注浆管，使得浆液的流向变为沿弯头向下，避免了直接向上灌注时，由浆液迸溅造成柔模袋体大量浆液附着、粘结，而不能有效张开的问题。综上所述，该系统结构简单，安装方便，设计合理，安全性能好、施工速度快，能够可靠保证煤矿冒顶区充填质量，经济技术效益显著。附图说明图1为本技术一种煤矿工作面冒顶区注浆治理系统各部分示意图。图2为注浆管示意图。图中，1-单体液压支柱，2-木板，3-金属网，4-柔模袋，5-支撑杆，6-冒顶区，7-镀锌钢管，8-直通，9-90°弯头丝扣。具体实施方式下面将本技术的具体实施方式作一详细介绍，但不用于限制本技术的范围。如图1为一种煤矿破碎围岩深孔注浆加固装置，其具体实施步骤如下。搭建托板工作。步骤1、根据现场冒顶区的实际情况，在煤壁侧掏2~4个柱窝，用于安放单体液压支柱（1）。步骤2、利用液压支架及单体液压支柱搭设木板（2），在木板上铺金属网（3）。撑柔模袋工作。步骤1、将柔模袋（4）置于金属网（3）上，利用四分钢管作为支撑杆（5），将支撑杆（5）插入柔模袋（4），沿边缘将柔模袋大致撑开，将柔模袋边角用铁丝捆扎在支架或木板上，使得柔模袋尽可能张开。步骤2、将注浆管插入柔模袋（4），并将其深入至冒顶区制高点，注浆管尽可能保持直立状态。注浆工作。连接注浆管路，通过双液注浆设备向冒顶区灌注新型双液注浆材料，直至灌满整个柔模袋体，灌注结束后，两小时便可具有较高的强度，可进行过冒顶区工作。以上为本技术的一个实施实例，但并非限制本技术的保护范围，凡是利用本技术说明书或者附图进行等效结构的变换或是应用到其他
，均视为本技术专利权的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿工作面冒顶区注浆治理系统，其特征在于：包括柔模袋（4）、注浆管、单体液压支柱（1）、托板、支撑杆（5）组成，单体液压支柱（1）及液压支架上方为托板，托板上部为柔模袋（4），支撑杆（5）设置在柔模袋（4）体内，注浆管插在柔模袋（4）内并伸入至冒顶区（6）制高点。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿工作面冒顶区注浆治理系统，其特征在于：包括柔模袋（4）、注浆管、单体液压支柱（1）、托板、支撑杆（5）组成，单体液压支柱（1）及液压支架上方为托板，托板上部为柔模袋（4），支撑杆（5）设置在柔模袋（4）体内，注浆管插在柔模袋（4）内并伸入至冒顶区（6）制高点。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿工作面冒顶区注浆治理系统，其特征在于：所述的柔模袋（4）是一种土工柔模袋，柔模袋下部有5个袖口，用于插入支撑杆及注浆管。
3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭锋，熊志朋，熊祖强，屠松，王凯，姜涛，孙亚鹏，丁子文，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南;41