一种井工煤矿工作面下端头封堵挡浆墙制造技术

本实用新型专利技术公开了一种井工煤矿工作面下端头封堵挡浆墙，属于矿井充填开采技术领域，包括在充填支巷宽度方向上逐一紧挨排布的柔膜墩柱，柔膜墩柱包括竖直安装在顶板与底板之间的柔膜袋以及注入柔膜袋内凝固成型的充填料，柔膜袋的顶部沿其周侧设有若干连接在顶板上的耳环，柔膜袋的周侧固定有竖直设置的方木，且方木的外侧设有铁丝环，柔膜袋的一侧上端连接有与其内侧连通的注浆口。本实用新型专利技术能有效实现充填支巷下端头的安全高效封堵，且封堵工艺现场操作简单、安全性能高，可显著降低现场职工的劳动强度，有效杜绝墙体倒塌、跑浆等事故的发生，保证矿山安全生产；封堵墙现场施工用时少，效率高；形成的充填体强度高，对顶板的支撑效果好。板的支撑效果好。板的支撑效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种井工煤矿工作面下端头封堵挡浆墙


[0001]本技术涉及矿井充填开采
，具体的涉及一种井工煤矿工作面下端头封堵挡浆墙。

技术介绍

[0002]随着采矿机械化水平的不断提高，我国中东部地区上组煤二叠系煤层已开采殆尽，剩余资源主要为“三下一上”压煤。矸石胶结充填开采技术作为一种绿色开采技术，相对其他充填开采技术具有“充实率高、泌水率低”等特点，能够实现充填工作面的全采全充，可为解决煤矿“三下一上”压煤开采问题提供一种技术思路。充填工作面下端头的安全高效封堵是矸石胶结充填开采技术的关键部分，其封堵工艺的合理性关系到该技术实施的成败。
[0003]目前充填工作面封堵工艺主要为传统的木板组合封堵方式，具体为打点柱
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支设木板
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铺滤水布
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封堵间隙
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铺菱形网
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密闭窗口
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封堵间隙
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打戗柱。该工艺形成的封堵墙在现场充填过程中存在以下问题：1.部分矿山充填作业在充填过程有时存在跑浆、溃浆问题，威胁现场作业人员的生命安全；2.封堵墙现场施工用时多，效率低；3.现场职工劳动强度大；4.充填封堵墙滤水效果差，形成的充填体强度低，对顶板的支撑效果差。

技术实现思路

[0004]1.要解决的技术问题
[0005]本技术要解决的技术问题在于提供一种井工煤矿工作面下端头封堵挡浆墙，其能有效实现充填支巷下端头的安全高效封堵，且封堵工艺现场操作简单、安全性能高，可显著降低现场职工的劳动强度，有效杜绝墙体倒塌、跑浆等事故的发生，保证矿山安全生产；封堵墙现场施工用时少，效率高；形成的充填体强度高，对顶板的支撑效果好。
[0006]2.技术方案
[0007]为解决上述问题，本技术采取如下技术方案：
[0008]一种井工煤矿工作面下端头封堵挡浆墙，设于充填支巷连通运输巷的端侧，该端侧的充填支巷的顶部设有顶板，该端侧的充填支巷的底部设有底板；所述封堵挡浆墙包括在充填支巷宽度方向上逐一紧挨排布的柔膜墩柱，所述柔膜墩柱包括竖直安装在顶板与底板之间的柔膜袋以及注入柔膜袋内凝固成型的充填料，所述顶板上设有锚件，所述柔膜袋的顶部沿其周侧等间距设有若干连接在锚件上的耳环，所述柔膜袋的周侧等间距固定有竖直设置的方木，且所述方木的外侧设有沿柔膜袋高度方向等间距设置的铁丝环，所述柔膜袋的底部密封式固定连接在底板上，所述柔膜袋的一侧上端连接有与其内侧连通的注浆口。
[0009]进一步地，所述锚件为锚杆、锚索、锚带中的任意一种。
[0010]进一步地，所述柔膜墩柱在充填支巷宽度方向上呈波形曲线排布。较比于呈直线排布的方式，柔膜墩柱呈波形曲线排布一方面可扩大封堵挡浆墙的挡浆受压面积，增强封堵挡浆墙的抗冲压能力，使得封堵挡浆墙的封堵效果得以提升。
[0011]作为对上述方案的改进，每个所述柔膜袋对应的锚件上均固定有至少一根垂入该柔膜袋的链子。安装好链子后，再进行注浆，待充填料注入柔膜袋并凝固成型后，直接形成钢筋混凝土结构，可提高柔膜墩柱的强度及稳定可靠性。
[0012]作为对上述方案的改进，所述顶板上固定有向下延伸至柔膜袋内侧的凸块，所述凸块的底部低于注浆口。在注浆后，待柔膜袋内的充填料凝固成型后，凸块掩埋在充填料内，可提升充填料与顶板之间的连接稳定性。
[0013]进一步地，所述充填料包括水泥、硫铝酸盐、硅酸盐和钾盐，它们的质量份数分别为：水泥60～70份，硫铝酸盐15～20份，硅酸盐15～20份，钾盐5～10份。
[0014]上述井工煤矿工作面下端头封堵挡浆墙的工艺，包括如下步骤：
[0015]S1、在充填支巷连通运输巷的端侧，沿其宽度方向逐一紧挨式悬挂柔膜袋；
[0016]S2、通过注浆泵将预先制备的液态充填料注入柔膜袋中，待充填料凝固成型后，每个柔膜袋处均形成一根柔膜墩柱，所有的柔膜墩柱形成封堵在井工煤矿工作面下端头的封堵挡浆墙。
[0017]进一步地，步骤S1具体包括如下步骤：
[0018]S1
‑
1、在充填支巷连通运输巷的端侧，根据充填支巷下端头的形状合理选择柔膜墩柱的数量，并合理设计柔膜墩柱的排布位置，然后将各柔膜袋的底部固定在底板上；
[0019]S1
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2、在充填支巷下端头的煤帮上进行掏槽，即开设出帮部槽，确保煤帮对该侧柔膜墩柱的防护；
[0020]S1
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3、在顶板上固定安装锚件，并使用铁丝将柔膜袋顶端的耳环固定在相应位置的锚件上；
[0021]S1
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4、使用方木和铁丝环对柔膜袋进行捆扎，方木沿柔膜袋的周侧等间距分布，铁丝环沿柔膜袋的高度方向等间距分布。
[0022]进一步地，步骤S2具体包括如下步骤：
[0023]S2
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1、在运输巷内设置制浆地点，并设置两台制浆机和注浆泵，在其中一台制浆机中制备包括水泥的A材料，在另一台制浆机中制备包括硫铝酸盐、硅酸盐和钾盐的B材料，然后将两台制浆机的输出端分别与注浆泵连通，并将注浆泵的输出端与各柔膜袋的注浆口连通；
[0024]S2
‑
2、开启注浆泵，通过注浆口同时向柔膜袋内注入A材料和B材料，每个柔膜袋一次注浆的高度为0.5m，待注入的充填料初凝20分钟后再次注入，直至注满柔膜袋，立即用铁丝将注浆口扎紧；
[0025]S2
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3、所有的柔膜袋均注浆完毕且充填料凝固成型后，每个柔膜袋处均形成一根柔膜墩柱，所有的柔膜墩柱形成封堵在井工煤矿工作面下端头的封堵挡浆墙。
[0026]更进一步地，在步骤S2
‑
2中，根据现场布置的柔膜袋数量，在多个柔膜袋之间交替注浆，以提高施工效率。
[0027]3.有益效果
[0028](1)本技术提供的封堵挡浆墙包括在充填支巷宽度方向上逐一紧挨排布的柔膜墩柱，柔膜墩柱包括竖直安装在顶板与底板之间的柔膜袋以及注入柔膜袋内凝固成型的充填料，柔膜袋采用抗拉能力强、延伸性能好、耐寒耐热稳定的材料制成，具有相应的优点；其充填料包括水泥、硫铝酸盐、硅酸盐和钾盐，各物料无毒、无害、腐蚀性小，将充填料一一
注入各柔膜袋，待充填料凝固后，形成的柔膜墩柱一天强度可达到5MPa左右，具有高强度的优点，可有效防止顶板下沉，且柔膜墩柱在充填支巷宽度方向上逐一紧挨排布，有效实现充填支巷下端头的安全高效封堵，特别适合于矿山胶结充填作业场所。
[0029](2)本技术在应用时，先在充填支巷下端头合理位置悬挂柔膜袋，柔膜袋的上下端分别与顶板和底板连接，注浆填充时可防止出现跑浆、溃浆问题；然后将充填料注入柔膜袋中，柔膜袋在充填料填充后无明显位移；待充填料凝固成型后，每个柔膜袋处均形成一根两端分别与顶板和底板固定连接的柔膜墩柱，所有的柔膜墩柱形成封堵在井工煤矿工作面下端头的封堵挡浆墙。该封堵工艺现场操作简单、安全性能高，可显著降低现场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井工煤矿工作面下端头封堵挡浆墙，设于充填支巷(1)连通运输巷(5)的端侧，该端侧的充填支巷(1)的顶部设有顶板(10)，该端侧的充填支巷(1)的底部设有底板(13)；其特征在于，所述封堵挡浆墙包括在充填支巷(1)宽度方向上逐一紧挨排布的柔膜墩柱(16)，所述柔膜墩柱(16)包括竖直安装在顶板(10)与底板(13)之间的柔膜袋(6)以及注入柔膜袋(6)内凝固成型的充填料，所述顶板(10)上设有锚件(15)，所述柔膜袋(6)的顶部沿其周侧等间距设有若干连接在锚件(15)上的耳环(9)，所述柔膜袋(6)的周侧等间距固定有竖直设置的方木(11)，且所述方木(11)的外侧设有沿柔膜袋(6)高度方向等间距设置的铁丝环(12)，所述柔膜袋(6)的底部密封式固定连接在底板(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志勇，耿华锋，王东生，李全水，宋美丽，单邵磊，
申请(专利权)人：新汶矿业集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：