临空老巷复合封闭墙及其建造方法技术

本发明专利技术涉及一种临空老巷复合封闭墙及其建造方法。为克服现有技术缺陷，本发明专利技术自采空区到施工巷道依次设置木质支架、涂胶帆布、高分子发泡材料层、煤灰袋墙层和钢筋混凝土墙，临空老巷顶部分别固定注浆管、在线检测管、人工取样管、气压管和备用管，在注浆管、人工取样管和备用管外端加装阀门，并将阀门关闭，将气压管外端封闭，并加设压力传感器或压力表，在线检测管外端封闭，在线检测管内端上设有温度传感器、瓦斯感应器和氧气传感器和红外线摄像头，并与一配用监控电脑的信号输入端相连。本发明专利技术还涉及前述临空老巷复合封闭墙的建造方法，使用本发明专利技术，可有效隔绝采空塌陷区，减缓采空塌陷引发的矿震影响，广泛适用于各种煤矿矿井。

【技术实现步骤摘要】
临空老巷复合封闭墙及其建造方法
本专利技术涉及一种临空老巷复合封闭墙及其建造方法。
技术介绍
目前，矿井掘进过程中常需要揭露已封闭的临空老巷，因揭露后掘进工作面与采空区直接连通，需立即选取位置对临空老巷进行重新封闭，现阶段，多采用充填炉渣袋或构筑砖墙来起到支撑和防漏风的作用，但因炉渣较为松散，漏风的情况仍然存在，构筑砖墙需时较长，采空区长期暴露，容易造成有毒有害气体外溢和采空区的自然发火，墙体受压容易变形，出现采空区冒落、或爆炸时，抗冲击效果不理想，若采空塌陷引发矿震，现有封闭墙很快就会出现裂缝，造成矿震沿着临空老巷向施工巷道快速传导。故该区域成为了矿井灾害的重点治理区域，影响着矿井安全生产。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种临空老巷复合封闭墙及其建造方法。为解决上述技术问题，本临空老巷复合封闭墙，其特征在于：包括木质支架，木质支架架设在临空老巷内，木质支架四周必要处钉有木板，木质支架及木板上钉有帆布，帆布上涂有阻燃胶，形成涂胶帆布，涂胶帆布上喷涂0.5米厚高分子发泡材料层，高分子发泡材料层后堆砌3米厚煤灰袋墙层，煤灰袋墙层后再构建1米厚钢筋混凝土墙，涂胶帆布、高分子发泡材料层、煤灰袋墙层和钢筋混凝土墙分别与顶板、底板及巷道两侧侧壁相接，所述涂胶帆布、高分子发泡材料层、煤灰袋墙层和钢筋混凝土墙，自采空区到施工巷道依次设置，形成临空老巷复合封闭墙，临空老巷顶部分别固定注浆管、在线检测管、人工取样管、气压管和备用管，上述注浆管、在线检测管、人工取样管、气压管和备用管贯穿临空老巷复合封闭墙，其内端伸至采空区的塌陷区上方，其外端延伸至施工巷道，在注浆管、人工取样管和备用管外端加装阀门，并将阀门关闭，将气压管外端封闭，并加设压力传感器或水柱气压计，在线检测管外端封闭，在线检测管内端设置温度传感器、甲烷传感器、氧气传感器、红外线摄像头和束管检测线，上述温度传感器、甲烷传感器、氧气传感器和红外线摄像头通过穿设在在线检测管的线缆与一配用监控电脑的信号输入端相连，上述束管检测线，由气泵通过在线检测管将采空区气体抽取至地面，通过地面检测站的红外线分析仪和气相色谱仪进行分析，实现对采空区内一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氧气、乙炔、乙烯、乙烷、氮气等八种气体的预测预报。涂胶帆布可以确保高分子发泡材料层有效填充，避免产生不必要缝隙。高分子发泡材料层弹性好，有效吸收采空塌陷引发的矿震，煤灰袋墙层具有一定的流动性和形变适应能力，可有效适应顶板不同程度的下沉，并将这种下降压力部分分散到1米厚钢筋混凝土墙上，而钢筋混凝土墙通过长锚杆锚入周边的顶板、底板和巷道两侧的岩石或煤层内，提供了有效支撑和保护。单一、普通的临空老巷封闭墙在遭遇一至二次大的矿震，接顶处或两侧常常出现裂缝，不得不进行修补。而采用本临空老巷复合封闭墙，在历经十多次矿震，依然完好如初。如此设计，施工快捷，可以及时隔断采空区，而且由采空区到施工巷，依次设置涂胶帆布、高分子发泡材料层、煤灰袋墙层和钢筋混凝土墙，机械强度越来越大，一方面可以提供可靠的支撑和密封，防止采空区的有毒气体外溢，另一方面可以层层递减采空塌陷引发的矿震，保证施工巷道安全。作为优化，所述注浆管由4吋钢管构成，所述备用管有一条。如此设计，结构简单、方便。作为优化，所述高分子发泡材料层由发泡迅速、反应过程中产热较少的赛福特或罗克休制成。如此设计，发泡迅速、喷涂方便，受压后不宜干裂的特点，起到了快速封闭采空区、防止煤层自燃以及有毒有害气体外溢的作用。作为优化，所述煤灰袋墙层还包括两侧的铁丝菱形网，所述煤灰袋就堆砌在两侧的铁丝菱形网之间。如此设计，施工方便，可保证煤灰袋墙层不坍不到。作为优化，所述钢筋混凝土墙内部设有三层铁丝菱形网，每层铁丝菱形网四周分别设有锚杆，上述锚杆分别打入临空老巷的顶板、底板和两侧煤壁或岩壁内，所述每层铁丝菱形网分别固定在锚杆的锚杆头或锚杆基板上。如此设计，铁丝菱形网被锚杆固定在周边巷道，与混凝土浇筑到一起，形成牢固、紧实封闭墙，安全可靠。前述临空老巷复合封闭墙的建造方法，包括下述步骤：①.在临空老巷上规划出一段5米长的区域，在临空老巷巷顶下方固定注浆管、在线检测管、人工取样管、气压管和备用管，上述管道在上述区域内纵向延伸，一端延伸到采空区的塌陷区上方，另一端伸出相应区域，清扫区域内的顶板、底板及巷道侧壁上浮灰和浮矸；②.在清扫区域临空老巷内架设木质支架，在木质支架四周必要处钉有木板，木质支架及木板上钉有帆布，帆布上涂有阻燃胶，形成涂胶帆布，涂胶帆布四周分别与顶板、底板及巷道两侧侧壁相接；③.涂胶帆布上喷涂0.5米厚高分子发泡材料层，并使高分子发泡材料层四周分别与顶板、底板及巷道两侧侧壁相接；④.高分子发泡材料层后堆砌3米厚煤灰袋墙层，并使煤灰袋墙层四周分别与顶板、底板及巷道两侧侧壁相接；⑤.煤灰袋墙层后再构建1米厚钢筋混凝土墙，并使钢筋混凝土墙四周分别与顶板、底板及巷道两侧侧壁相接；⑥.在注浆管、人工取样管和备用管外端加装阀门，并将阀门关闭，将气压管外端封闭，并加设压力传感器或水柱气压计，在线检测管外端封闭，在线检测管内端设置温度传感器、甲烷传感器、氧气传感器、红外线摄像头和束管检测线，上述温度传感器、甲烷传感器、氧气传感器和红外线摄像头通过穿设在在线检测管的线缆与一配用监控电脑的信号输入端相连，上述束管检测线，由气泵通过在线检测管将采空区气体抽取至地面，通过地面检测站的红外线分析仪和气相色谱仪进行分析，实现对采空区内一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氧气、乙炔、乙烯、乙烷、氮气等八种气体的预测预报。如此设计，一方面可以通过注浆管向采空区的塌陷区进行注浆填充；另一方面可以利用温度传感器、瓦斯传感器和氧气传感器，通过配用的监控电脑，时刻监控采空区的塌陷区的空气，还可通过红外线摄像头定期观察采空区的塌陷区的影像，及时发现塌陷区的影像变化和温度变化。还可以定期通过人工取样管和在线检测管分析采空区的塌陷区气体，必要时可采取压注胶体或惰性气体的方法预防煤层自燃。本专利技术临空老巷复合封闭墙及其建造方法可快速、有效隔绝采空塌陷区，预防煤层自燃，减缓采空塌陷引发的矿震影响，广泛适用于各种煤矿矿井。附图说明下面结合附图对本专利技术临空老巷复合封闭墙及其建造方法作进一步说明：图1是本临空老巷复合封闭墙的剖面结构示意图；图2是图1中钢筋混凝土墙的锚杆铁丝菱形网的横向分布示意图；图3是图1中钢筋混凝土墙的锚杆铁丝菱形网的纵向分布示意图。图中：1为木质支架、2为临空老巷、3为涂胶帆布、4为高分子发泡材料层、5为煤灰袋墙层、6为钢筋混凝土墙、7为采空区、8为施工巷道、9为注浆管、10为在线检测管、11为人工取样管、12为气压管、13为备用管、14为阀门、15为水柱气压计、16为铁丝菱形网、17为锚杆。具体实施方式实施方式一：如图1-3所示，本专利技术临空老巷复合封闭墙包括木质支架1，木质支架1架设在临空老巷2内，木质支架1四周必要处钉有木板，木质支架及木板上钉有帆布，帆布上涂有阻燃胶，形成涂胶帆布3，涂胶帆布3上喷涂0.5米厚高分子发泡材料层4，高分子发泡材料层4后堆砌3米厚煤灰袋墙层5，煤灰袋墙层后再构建1米厚钢筋混凝土墙6，涂胶帆布3、高分子发泡材料层4、煤灰袋墙层5和钢筋混凝土墙6分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种临空老巷复合封闭墙，其特征在于：包括木质支架，木质支架架设在临空老巷内，木质支架四周必要处钉有木板，木质支架及木板上钉有帆布，帆布上涂有阻燃胶，形成涂胶帆布，涂胶帆布上喷涂0.5米厚高分子发泡材料层，高分子发泡材料层后堆砌3米厚煤灰袋墙层，煤灰袋墙层后再构建1米厚钢筋混凝土墙，涂胶帆布、高分子发泡材料层、煤灰袋墙层和钢筋混凝土墙分别与顶板、底板及巷道两侧侧壁相接，所述涂胶帆布、高分子发泡材料层、煤灰袋墙层和钢筋混凝土墙，自采空区到施工巷道依次设置，形成临空老巷复合封闭墙，临空老巷顶部分别固定注浆管、在线检测管、人工取样管、气压管和备用管，上述注浆管、在线检测管、人工取样管、气压管和备用管贯穿临空老巷复合封闭墙，其内端伸至采空区的塌陷区上方，其外端延伸至施工巷道，在注浆管、人工取样管和备用管外端加装阀门，并将阀门关闭，将气压管外端封闭，并加设压力传感器或水柱气压计，在线检测管外端封闭，在线检测管内端设置温度传感器、甲烷传感器、氧气传感器、红外线摄像头和束管检测线，上述温度传感器、甲烷传感器、氧气传感器和红外线摄像头通过穿设在在线检测管的线缆与一配用监控电脑的信号输入端相连，上述束管检测线，由气泵通过在线检测管将采空区气体抽取至地面，通过地面检测站的红外线分析仪和气相色谱仪进行分析，实现对采空区内一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氧气、乙炔、乙烯、乙烷、氮气等八种气体的预测预报。...

【技术特征摘要】
1.一种临空老巷复合封闭墙，其特征在于：包括木质支架，木质支架架设在临空老巷内，木质支架四周必要处钉有木板，木质支架及木板上钉有帆布，帆布上涂有阻燃胶，形成涂胶帆布，涂胶帆布上喷涂0.5米厚高分子发泡材料层，高分子发泡材料层后堆砌3米厚煤灰袋墙层，煤灰袋墙层后再构建1米厚钢筋混凝土墙，涂胶帆布、高分子发泡材料层、煤灰袋墙层和钢筋混凝土墙分别与顶板、底板及巷道两侧侧壁相接，所述涂胶帆布、高分子发泡材料层、煤灰袋墙层和钢筋混凝土墙，自采空区到施工巷道依次设置，形成临空老巷复合封闭墙，临空老巷顶部分别固定注浆管、在线检测管、人工取样管、气压管和备用管，上述注浆管、在线检测管、人工取样管、气压管和备用管贯穿临空老巷复合封闭墙，其内端伸至采空区的塌陷区上方，其外端延伸至施工巷道，在注浆管、人工取样管和备用管外端加装阀门，并将阀门关闭，将气压管外端封闭，并加设压力传感器或水柱气压计，在线检测管外端封闭，在线检测管内端设置温度传感器、甲烷传感器、氧气传感器、红外线摄像头和束管检测线，上述温度传感器、甲烷传感器、氧气传感器和红外线摄像头通过穿设在在线检测管的线缆与一配用监控电脑的信号输入端相连，上述束管检测线，由气泵通过在线检测管将采空区气体抽取至地面，通过地面检测站的红外线分析仪和气相色谱仪进行分析，实现对采空区内一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氧气、乙炔、乙烯、乙烷、氮气等八种气体的预测预报。2.根据权利要求1所述的临空老巷复合封闭墙，其特征在于：所述注浆管由4吋钢管构成，所述备用管有一条。3.根据权利要求1所述的临空老巷复合封闭墙，其特征在于：所述高分子发泡材料层由发泡迅速、反应过程中产热较少的赛福特或罗克休制成。4.根据权利要求1所述的临空老巷复合封闭墙，其特征在于：所述煤灰袋墙层还包括两侧的铁丝菱形网，所述煤灰袋就堆砌在两侧的铁丝菱形...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵光磊，孙念昌，唐耀勇，刘焕石，赵青山，徐光，宋兆雪，陈云同，路志堂，王炜，
申请(专利权)人：兖州煤业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37