[發明專利]一種井工煤礦工作面下端頭封堵擋漿墻及工藝

在審

• 申請號: 202011363972.9
• 申請日: 2020-11-28
• 公開（公告）號: CN112483169A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 張志勇;耿華鋒;王東生;李全水;宋美麗;單紹磊
• 申請（專利權）人: 新汶礦業集團有限責任公司
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00;E21F15/04;C04B28/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種井工煤礦工作面下端頭封堵擋漿墻及工藝，屬于礦井充填開采技術領域，封堵擋漿墻包括在充填支巷寬度方向上逐一緊挨排布的柔膜墩柱，柔膜墩柱包括豎直安裝在頂板與底板之間的柔膜袋以及注入柔膜袋內凝固成型的充填料，柔膜袋的一側上端連接有與其內側連通的注漿口；工藝為先懸掛柔膜袋，然后將充填料注入柔膜袋，形成封堵擋漿墻。本發明能有效實現充填支巷下端頭的安全高效封堵，且封堵工藝現場操作簡單、安全性能高，可顯著降低現場職工的勞動強度，有效杜絕墻體倒塌、跑漿等事故的發生，保證礦山安全生產；封堵墻現場施工用時少，效率高；形成的充填體強度高，對頂板的支撐效果。

技術領域

本發明涉及礦井充填開采技術領域，具體的涉及一種井工煤礦工作面下端頭封堵擋漿墻及工藝。

背景技術

隨著采礦機械化水平的不斷提高，我國中東部地區上組煤二疊系煤層已開采殆盡，剩余資源主要為“三下一上”壓煤。矸石膠結充填開采技術作為一種綠色開采技術，相對其他充填開采技術具有“充實率高、泌水率低”等特點，能夠實現充填工作面的全采全充，可為解決煤礦“三下一上”壓煤開采問題提供一種技術思路。充填工作面下端頭的安全高效封堵是矸石膠結充填開采技術的關鍵部分，其封堵工藝的合理性關系到該技術實施的成敗。

目前充填工作面封堵工藝主要為傳統的木板組合封堵方式，具體為打點柱→支設木板→鋪濾水布→封堵間隙→鋪菱形網→密閉窗口→封堵間隙→打戧柱。該工藝形成的封堵墻在現場充填過程中存在以下問題：1.部分礦山充填作業在充填過程有時存在跑漿、潰漿問題，威脅現場作業人員的生命安全；2.封堵墻現場施工用時多，效率低；3.現場職工勞動強度大；4.充填封堵墻濾水效果差，形成的充填體強度低，對頂板的支撐效果差。

發明內容

1.要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題在于提供一種井工煤礦工作面下端頭封堵擋漿墻及工藝，其能有效實現充填支巷下端頭的安全高效封堵，且封堵工藝現場操作簡單、安全性能高，可顯著降低現場職工的勞動強度，有效杜絕墻體倒塌、跑漿等事故的發生，保證礦山安全生產；封堵墻現場施工用時少，效率高；形成的充填體強度高，對頂板的支撐效果好。

2.技術方案

為解決上述問題，本發明采取如下技術方案：

一種井工煤礦工作面下端頭封堵擋漿墻，設于充填支巷連通運輸巷的端側，該端側的充填支巷的頂部設有頂板，該端側的充填支巷的底部設有底板；所述封堵擋漿墻包括在充填支巷寬度方向上逐一緊挨排布的柔膜墩柱，所述柔膜墩柱包括豎直安裝在頂板與底板之間的柔膜袋以及注入柔膜袋內凝固成型的充填料，所述頂板上設有錨件，所述柔膜袋的頂部沿其周側等間距設有若干連接在錨件上的耳環，所述柔膜袋的周側等間距固定有豎直設置的方木，且所述方木的外側設有沿柔膜袋高度方向等間距設置的鐵絲環，所述柔膜袋的底部密封式固定連接在底板上，所述柔膜袋的一側上端連接有與其內側連通的注漿口。

進一步地，所述錨件為錨桿、錨索、錨帶中的任意一種。

進一步地，所述柔膜墩柱在充填支巷寬度方向上呈波形曲線排布。較比于呈直線排布的方式，柔膜墩柱呈波形曲線排布一方面可擴大封堵擋漿墻的擋漿受壓面積，增強封堵擋漿墻的抗沖壓能力，使得封堵擋漿墻的封堵效果得以提升。

作為對上述方案的改進，每個所述柔膜袋對應的錨件上均固定有至少一根垂入該柔膜袋的鏈子。安裝好鏈子后，再進行注漿，待充填料注入柔膜袋并凝固成型后，直接形成鋼筋混凝土結構，可提高柔膜墩柱的強度及穩定可靠性。

作為對上述方案的改進，所述頂板上固定有向下延伸至柔膜袋內側的凸塊，所述凸塊的底部低于注漿口。在注漿后，待柔膜袋內的充填料凝固成型后，凸塊掩埋在充填料內，可提升充填料與頂板之間的連接穩定性。

進一步地，所述充填料包括水泥、硫鋁酸鹽、硅酸鹽和鉀鹽，它們的質量份數分別為：水泥60～70份，硫鋁酸鹽15～20份，硅酸鹽15～20份，鉀鹽5～10份。