[發明專利]一種注漿固結并預留小煤柱的掘巷方法

無效

• 申請號: 201210480623.4
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102996134A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 張貴銀;于克梁;魏建振
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10;C04B28/14
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本發明涉及一種注漿固結并預留小煤柱的掘巷方法。?

背景技術

在采用走向長比全部跨落法開采緩傾斜中厚煤層的條件下，只要采深達到一定的深度（如100m左右），覆巖的破壞和移動即可出現3個具有代表性的部分，自下而上分別稱為跨落帶、裂縫帶和彎曲帶。跨落帶位于覆巖的最下部，緊貼煤層，煤層采空后，上覆巖層失去平衡，由直接頂板巖層開始垮落，并逐漸向上發展，直到采空區空間被垮落巖塊充滿為止。?

采空區內充填的巖塊之間空隙多，連通性強，是瓦斯溢出和集聚的場所。在高瓦斯礦井中，掘進工作面和下區段回采工作面往往受到上區段采空區瓦斯的危害，影響采掘進度。目前常規的解決方法是留設15～20m厚的大煤柱并且加大風量以吹散采空區溢出的瓦斯，但存在煤炭采出率低而且通風費用高等缺陷。?

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種注漿固結并預留小煤柱的掘巷方法。?

其技術解決方案是：?

一種注漿固結并預留小煤柱的掘巷方法，其包括以下步驟：工作面回采過后，先在運輸平巷中鋪設注漿管，然后采用矸石將運輸平巷填滿，再通過注漿管注漿，注漿體與矸石形成固結體，以封堵采空區的瓦斯氣體。?

優選的，在鋪設注漿管之前先在運輸平巷的頂板上打點柱，以維護注漿作業安全。?

優選的，在采空區也鋪設有注漿管，當采空區由直接頂冒落形成的矸石填滿后，采空區上部是彎曲下沉的基本頂，基本頂把下部矸石壓實，然后通過注漿管向采空區內注漿。?

優選的，在運輸平巷與下區段回風平巷之間留設2～5m厚的小煤柱。?

優選的，所述漿液按重量份配比由以下組分組成：水泥1～15份、沙5～20份、水10～30份、生石灰8～10份、石膏10～12份、固化劑2～8份、速凝劑5～10份、添加劑5～10份，所述添加劑按重量份配比由以下組分組成：羧甲基纖維素鈉1～2份、木質素磺酸鈉5～10份、減水劑10～20份、旱強劑10～30份。?

本發明的有益技術效果是：?

本發明采取在上區段廢棄的運輸平巷中充填矸石，在運輸平巷與采空區注漿，同時合理選擇制漿原料、精確控制各重量份配比，并在上區段運輸平巷與下區段回風平巷之間留設小煤柱，通過以上技術手段的綜合協同作用，從而起到有效封堵上區段高濃度瓦斯等有害氣體?的作用，降低了采掘工作面中瓦斯等有害氣體濃度，并大幅度減少了上區段運輸平巷與下區段回風平巷之間區段煤柱的厚度，提高了煤炭的采出率，保證了安全生產。?

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步說明：?

圖1為本發明的原理示意圖。?

圖中：1-基本頂，2-直接頂，3-側向應力分布曲線，4-上區段運輸平巷，5-下區段回風平巷，6-小煤柱，7-煤層，8-采空區。?

具體實施方式

結合附圖，一種注漿固結并預留小煤柱的掘巷方法，其包括以下步驟：工作面回采過后，在上區段運輸平巷4上方的直接頂2上打點柱，以維護注漿作業安全，然后在上區段運輸平巷4中鋪設注漿管，并采用矸石將運輸平巷4填滿，再通過注漿管注漿，注漿體與矸石形成固結體，以封堵采空區8中的瓦斯氣體，防止采空區8中的瓦斯氣體聚積外泄進入下區段，危及安全生產。?

作為對本發明的進一步改進，在采空區8中也鋪設有注漿管，當采空區8由直接頂冒落形成的矸石填滿后，采空區8上部是彎曲下沉的基本頂1，基本頂1把下部矸石壓實，然后通過注漿管向采空區內注漿，注漿體與矸石形成固結體。采空區內注漿可進一步封堵采空區中的瓦斯氣體，更加有效防止瓦斯氣體進入下區段，而且能抑制采空區遺留煤炭自然發火。?

上述注漿管在運輸平巷或采空區中采用成排分層鋪設的方式，使注漿體能夠均布在運輸平巷或采空區中。?

采用注漿固結后，運輸平巷與下區段回風平巷之間留設小煤柱的厚度可縮減為2～5m厚，這樣即可使小煤柱起到封堵采空區中瓦斯氣體的作用，又可使小煤柱留設的盡可能小，避免煤炭資源浪費，提高煤炭采出率。?

作為對本發明的更進一步改進，所述漿液按重量份配比由以下組分組成：水泥1～15份、沙5～20份、水10～30份、生石灰8～10份、石膏10～12份、固化劑2～8份、速凝劑5～10份、添加劑5～10份，所述添加劑按重量份配比由以下組分組成：羧甲基纖維素鈉1～2份、木質素磺酸鈉5～10份、減水劑10～20份、旱強劑10～30份。采用以上組分制成的漿液較普通漿液能明顯增強與矸石的固結作用力，縮短固結時間，進而起到快速有效封堵采空區中瓦斯氣體的作用。?