一种切顶卸压沿空留巷快速密闭采空区的方法技术

本发明专利技术提出了一种切顶卸压沿空留巷快速密闭采空区的方法，首先在工作面处，在采空区侧沿长度方向打设若干个木点柱，在沿空巷道侧沿长度方向支设若干个主单体液压支柱；之后木点柱和主单体液压支柱之间架设钢筋网并布置充填袋，然后向充填袋内灌注高水充填材料直至接顶；静置设定时间后，最后撤去主单体液压柱和旁单体液压支柱即可。本发明专利技术可紧跟工作面进行密闭，挡矸支护与密闭采空区施工同时进行，密闭效果好、承载力大且工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
一种切顶卸压沿空留巷快速密闭采空区的方法
本专利技术属于采空区密闭
，尤其涉及一种切顶卸压沿空留巷快速密闭采空区的方法。
技术介绍
切顶卸压沿空留巷技术，通过顶板定向预裂切缝，之后在沿空巷道内设恒阻锚索补强支护，设单体液压支柱临时加强支护，钢筋网、风筒布、U型钢与单体液压支柱组成挡矸支护，最后用高分子堵漏材料喷射以密闭采空区，最终实现无煤柱自成巷。其中，顶板定向预裂切缝可切断采空区顶板与巷道顶板的应力传播，减弱采空区顶板运动对巷道的动压影响，十分利于所留巷道的维护，因此切顶卸压沿空留巷技术被广泛的应用于现场。但切顶卸压沿空留巷技术在现场施工过程中，必须在工作面后方100~200m，待采空区顶板垮落基本稳定后方可对挡矸支护侧喷射高分子堵漏材料，密闭采空区；在留巷后期和巷道复用受二次采动影响时，还需要复喷高分子堵漏材料进行密闭采空区。因此，以上切顶卸压沿空留巷密闭采空区的方式具有以下缺点：1）无法紧跟工作面推进密闭采空区，对于高瓦斯煤层，极易因采空区瓦斯涌入巷内造成巷内瓦斯超限，对于自燃煤层，极易因巷内空气涌入采空区引起遗煤自燃，不利于煤矿的安全生产；2）挡矸支护与密闭采空区施工分步进行，且需要多次复喷来确保采空区的密闭，工艺较为复杂；3）挡矸支护侧喷射的高分子堵漏材料，承载力较小，在矿山压力作用下易产生裂隙而进行复喷，不利于瓦斯和防灭火管理；4）喷射的高分子堵漏材料，最高反应温度可达50℃，温度过高，不利于瓦斯和防灭火管理。因此，研究一种快速有效的切顶卸压密闭采空区方法，对于改进切顶卸压沿空留巷工艺，提高密闭采空区效果，提升煤矿安全生产环境具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种切顶卸压沿空留巷快速密闭采空区的方法，可紧跟工作面进行密闭，挡矸支护与密闭采空区施工同时进行，密闭效果好、承载力大且工艺简单。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种切顶卸压沿空留巷快速密闭采空区的方法，包括以下步骤：（1）工作端面处，在采空区侧沿长度方向打设若干个木点柱，在沿空巷道侧沿长度方向支设若干个主单体液压支柱；（2）在木点柱、主单体液压支柱围成的充填空间内架设钢筋网，除一侧留出供人进出外；用铁丝将相邻钢筋网的交接处打牢；将充填袋悬挂在充填空间顶板上，整理充填袋，再将留出侧用钢筋网封住后用铁丝拧紧；（3）沿空巷道的宽度方向上支设旁单体液压支柱，旁单体液压支柱位于钢筋网的外侧；（4）向充填袋内灌注高水充填材料直至接顶；（5）静置设定时间后，撤去主单体液压柱和旁单体液压支柱。优选地，在步骤（1）中，所有木点柱均位于同一直线上；相邻木点柱之间距离800mm。优选地，在步骤（1）中，所有主单体液压支柱均位于同一直线上；相邻主单体液压支柱之间距离800mm。优选地，在步骤（1）中，木点柱和主单体液压支柱交错设置；木点柱和主单体液压支柱之间垂直距离为300mm~500mm。优选地，在步骤（1）中，沿空巷道内还支设若干个辅助单体液压支柱；其中一辅助单体液压支柱与主单体液压支柱之间的距离为500mm；其中一辅助单体液压与二次回采帮之间的距离为500mm。优选地，在步骤（2）中，所有钢筋网围成一个长方体结构。优选地，在步骤（2）中充填袋的长度根据工作面的推进速度确定。优选地，在步骤（3）中，旁单体液压支柱的数量为2。优选地，在步骤（5）中，设定时间为2h。与现有技术相比，本专利技术的优点为：1）在工作面处，即紧跟工作面对采空区进行密闭，因此不会造成采空区瓦斯向沿空巷道的巷内涌入及沿空巷道内的内空气进入采空区现象，特别适用于高瓦斯矿井和煤层自燃矿井沿空留巷。2）高水充填材料不析水，其凝结体结体具有膨胀性能，因此密闭效果好，不需要二次或多次密闭。3）高水充填材料增阻速度快，强度可达10MPa以上，支撑力大于U型钢，故留巷效果更好。4）挡矸支护与密闭采空区施工同时进行，施工工艺简单。附图说明图1为现有技术中切顶卸压沿空留巷挡矸支护的结构图；图2为图1的俯视图中采空区、沿空巷道和二次回采帮的位置关系图；图3为图1中双层钢筋网、拉杆和卡兰的位置关系图；图4为本专利技术一实施例的切顶卸压沿空留巷快速密闭采空区的方法的应用状态图；图5为图4中木点柱和主单体液压支柱的位置关系图；图6为图4中撤去主单体液压支柱、旁单体液压支柱的状态图。其中，1-第一钢筋网，2-风筒布，3-高分子堵漏材料，4-U型钢，5-卡兰，6-拉杆，7-木点柱，8-钢筋网，9-高水充填材料，10-充填袋，11-主单体液压支柱，12-辅助单体液压支柱，13-采空区，14-沿空巷道，15-二次回采帮。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。如图1~3所示，现有技术中的切顶卸压沿空留巷技术，挡矸支护由双层钢筋网8（包括相对设置的2个第一钢筋网1），风筒布2，U型钢4，卡兰55，拉杆6组成。其中，沿空巷道14的宽度a为4500mm，其中一个辅助单体液压支柱12与U型钢4之间的距离a1为500mm，靠近二次回采帮15（下区段工作面）的一个辅助单体液压支柱12与二次回采帮15之间的距离a1为500mm，U型钢4沿沿空巷道14的长度方向设置，U型钢4之间的距离b1为500mm。现有技术中，随着工作面的推进（推进方向沿沿空巷道14的长度方向，即图1中垂直于纸面的方向），将位于采空区13侧的运输平巷采用切顶的方式保留下来，作为二次回采帮15的回风巷使用，同时该运输平巷旁采用双层钢筋网8+U型钢4支护，具体的，如图2所示，在钢筋网8外侧紧贴钢筋网8支设U型钢4，在两排U型钢4的中上部利用卡兰5连接拉杆6，以增强U型钢4的稳定性。沿空留巷初期（工作面后方，沿沿空巷道140m~200m范围内），在第一钢筋网1之间增设风筒布2，待采空区13顶板活动基本稳定后（滞后工作面200m后），在风筒布2上和钢筋网1上喷射高分子堵漏材料3密闭采空区13，在留巷后期和巷道复用受二次采动影响时复喷高分子堵漏材料3以密闭采空区13。因此，现有技术中密闭采空区13的工艺复杂，密闭效果差。如图4~6所示，针对图1~3中的沿空巷道14、采空区13和二次回采帮15，本实施例提出的一种切顶卸压沿空留巷快速密闭采空区13的方法，可紧跟工作面的推进，通过设计挡矸支护，在进行挡矸支护构建的过程中，同时实现密闭采空区13。具体如下步骤（1）~（5）：（1）在工作端面处，即紧跟工作面推进，在采空区13侧沿采空区13的长度方向打设若干个木点柱7，在沿空巷道14侧沿沿空巷道14的长度方向支设若干个主单体液压支柱11。在本实施例以外的其他实施例例中，设置木点柱7和主单体液压支柱11以进行防护的位置，也可以选择滞后在工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切顶卸压沿空留巷快速密闭采空区的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）工作端面处，在采空区侧沿长度方向打设若干个木点柱，在沿空巷道侧沿长度方向支设若干个主单体液压支柱；/n（2）在木点柱、主单体液压支柱围成的充填空间内架设钢筋网，除一侧留出供人进出外；用铁丝将相邻钢筋网的交接处打牢；将充填袋悬挂在充填空间顶板上，整理充填袋，再将留出侧用钢筋网封住后用铁丝拧紧；/n（3）沿空巷道的宽度方向上支设旁单体液压支柱，旁单体液压支柱位于钢筋网的外侧；/n（4）向充填袋内灌注高水充填材料直至接顶；/n（5）静置设定时间后，撤去主单体液压柱和旁单体液压支柱。/n

【技术特征摘要】
1.一种切顶卸压沿空留巷快速密闭采空区的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）工作端面处，在采空区侧沿长度方向打设若干个木点柱，在沿空巷道侧沿长度方向支设若干个主单体液压支柱；
（2）在木点柱、主单体液压支柱围成的充填空间内架设钢筋网，除一侧留出供人进出外；用铁丝将相邻钢筋网的交接处打牢；将充填袋悬挂在充填空间顶板上，整理充填袋，再将留出侧用钢筋网封住后用铁丝拧紧；
（3）沿空巷道的宽度方向上支设旁单体液压支柱，旁单体液压支柱位于钢筋网的外侧；
（4）向充填袋内灌注高水充填材料直至接顶；
（5）静置设定时间后，撤去主单体液压柱和旁单体液压支柱。


2.根据权利要求1所述的切顶卸压沿空留巷快速密闭采空区的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所有木点柱均位于同一直线上；相邻木点柱之间距离800mm。


3.根据权利要求2所述的切顶卸压沿空留巷快速密闭采空区的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所有主单体液压支柱均位于同一直线上；相邻主单体液压支柱之间距离800mm。


4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵涛，柏夏，
申请(专利权)人：扬州中矿建筑新材料科技有限公司，江苏博厦矿山科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32