[發明專利]主動支撐巷旁充填沿空留巷的方法

有效

• 申請號: 201310080715.8
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103161480A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 楊培舉;劉長友;魯巖;張寧波;郭衛彬;路鑫
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21D15/44
• 分類號: E21D15/44;E21D17/00;E21F15/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本發明涉及煤礦開采技術領域，特別是涉及一種可以提供主動支撐作用的巷旁充填沿空留巷的方法。

背景技術

沿空留巷作為一種無煤柱護巷技術是合理地開發現有煤炭資源、提高煤炭資源采出率的一種有效途徑。根據對現有無煤柱開采系統的分析，沿空留巷一般可使礦井回采率提高10%以上，巷道掘進率和巷道維修費可降低30%左右，有些礦井降低幅度高達40%以上。沿空留巷技術可以大幅減少礦井巷道掘進量、緩解采掘接替緊張、縮短工作面搬家時間、防止發火，及延長礦井服務年限等。同時該技術為解決高瓦斯礦井的瓦斯治理提供了便利與可能，提高了礦井開采的安全性，具有明顯的技術和經濟效益，是煤礦開采及回采巷道支護技術的一項重大改革。其缺點是沿空留巷要經受兩次采動影響，其礦壓顯現和巷道維護都比較復雜，巷道的維護難度也大。總體來說沿空留巷技術的研究和推廣對我國煤炭工業的發展具有積極而重要的意義，不管現在還是將來，該技術都是我國煤炭資源開采的重要發展方向。

到目前為止，國內外在沿空留巷基礎研究方面已做了大量的工作，比較全面地分析了沿空留巷圍巖應力狀態以及“支護一圍巖”相互作用關系。在沿空留巷技術的應用方面也進行了多方面的探索，積累了豐富的經驗，從薄煤層到厚煤層，從緩傾斜煤層到急傾斜煤層，都己有沿空留巷的應用經驗。但是，巷旁支護作為沿空留巷的一個難點，在我國卻一直沒有得到很好地解決。沿空留巷技術的成功應是巷內支護與巷旁支護聯合作用的結果，其中巷旁支護是沿空留巷支護技術的關鍵，沿空留巷技術成敗的關鍵是巷旁支護能否適應沿空巷道的頂板運動規律，有效地控制巷留圍巖的變形破壞。

在國內外沿空留巷技術的發展中，應用較廣的巷旁支護主要有:木垛巷旁支護、密集支柱巷旁支護、矸石帶巷旁支護、人造砌塊巷旁支護以及泵送充填巷旁支護技術等。現有巷旁支護的共同特點之一，就是都屬于被動受力，在頂板下沉中逐步產生并提高支撐力，從而阻止頂板的進一步下沉與變形破壞。根據工作面頂板控制的基本原理，支架的主動支撐能力（初撐力）在頂板穩定性控制中具重要作用，提高支架的初撐力一直是工作面管理的重要內容。對于沿空留巷的受力分析可知，巷旁充填體的支護作用與工作面支架類似，因此采用具有一定初撐力的巷旁支護對于提高沿空留巷質量，減小返修率具有重要作用。

發明內容

技術問題：本發明的目的是克服已有技術中的不足，提供一種主動支撐巷旁充填沿空留巷方法，通過增強巷旁充填體的切頂能力，并減小留巷頂板的初始下沉量，從而提高頂板的穩定性。

技術方案：本發明的主動支撐巷旁充填沿空留巷的方法，包括如下步驟：

a、在原有巷內支護的基礎上，在采煤工作面前方的保留巷道內采用單體液壓支柱加鉸接頂梁組進行加強支護；

b、在采煤工作面后部的采空區臨近保留巷道一側，采用木垛、矸石或預制砌塊構筑臨近頂板高度的留巷充填墻，然后在留巷充填墻臨近頂板高度之間鋪設承壓大于10MPar的高強密封充填袋；

c、通過注漿泵向高強密封充填袋內注入加有速凝水泥凝漿液，使高強密封充填袋與頂板緊密接觸，形成對頂板施加主動支撐力，待采煤工作面后部頂板活動穩定后拆除單體液壓支柱加鉸接頂梁組。

所述的高強密封充填袋的高度不小于充填墻高度的1/10。

有益效果：本發明的主動支撐巷旁充填沿空留巷方法，通過提供巷旁充填墻初撐力，增強巷旁充填體的切頂能力，并減小留巷頂板的初始下沉量，提高頂板的穩定性，提高沿空留巷質量，減小保留巷道的返修率。根據圍巖條件在回采工作面前方對保留巷道進行巷內支護，在工作面后部，跟隨工作面推進進行巷旁支護。所述巷內支護方式可采用工字鋼梯形剛性金屬支架、工字鋼梯形可縮性金屬支架、U型鋼可縮性金屬支架、錨桿支護、錨網索支護，或者以上述兩種或兩種以上形式的聯合；所述巷旁支護由巷旁充填墻配合高壓初撐裝置所組成；首先采用木垛、矸石或預制砌塊等筑成所述的巷旁充填墻，然后在充填墻上鋪設高壓初撐裝置，所述高壓初撐裝置采用高強密封充填袋做成，向其內注充添加速凝早強劑的水泥凝漿液，通過增強巷旁充填體的切頂能力，減小了留巷頂板的初始下沉量，從而提高了頂板的穩定性，提高了沿空留巷質量，減小了保留巷道的返修率。巷旁充填也可采用泵送速凝鼓脹材料澆筑充填墻或其它高初撐力充填墻進行替代。通過主動支撐巷旁充填沿空留巷，有利于改善沿空留巷技術的使用效果。其方法簡單，操作方便，效果好，具有廣泛的實用性。

附圖說明

圖1為本發明的沿空留巷工作面平面示意圖；

圖2為本發明的沿空留巷巷道剖面結構示意圖；