综采工作面水泥矸石墩沿空留巷充填技术的研究应用.docVIP

综采工作面水泥矸石墩沿空留巷充填技术的研究应用 　　摘要 四川川煤华荣能源股份有限公司小宝鼎煤矿近年来一直致力于采煤工作面沿空留巷技术研究，根据原采煤工作面运输巷上帮采用“水泥+煤”浇注混合墙体沿空留巷的经验和教训，发现采用“水泥+煤”浇注的墙体在老顶来压后呈现不同程度的开裂、垮落、离层现象，影响了沿空留巷墙体的整体质量，消耗了煤炭资源,增加了巷道维护量；且充填速度跟不上综采工作面推进度；针对原沿空留巷充填的这些缺点，经过分析原因和查找沿空留巷墙体开裂的根源，并根据煤层顶板的特性，矿课题组研究决定在工作面运输巷上帮采用“水泥矸石墩”砌筑墙体的方式实施沿空留巷。 　　关键词水泥矸石墩沿空留巷 研究应用 　　中图分类号：TU525文献标识码： A 文章编号： 　　一、工作面基本情况 　　工作面运输巷道为梯形断面，其断面及支护图（如图1-1所示）。该巷道支护方式为锚网梁、锚索支护，巷道净宽为4.0m，巷道中高为2.55m。 　　工作面煤岩层平均倾角17°，煤层平均厚度为2.73m。顶板自下而上岩性为：泥质粉砂岩，厚0.9m；39#煤层，厚1.1m；粉砂岩，厚1.65m；39-2煤层，厚0.54m；老顶为灰色粉砂岩，厚度3.31m，底板为灰色厚层状砂岩，厚3.6m。柱状图（如图1-2所示）。 　　图1-1 巷道断面及支护图 　　 　　 　　 　　图1-2 柱状图 　　 　　 　　 　　二、水泥矸石墩沿空留巷施工技术 　　(一)施工方法 　　先使用水泥砂浆混合体在煤层底板上浇筑底座,再使用水泥墩在底座上砌筑墙体。根据综采工作面运输巷现场围岩状况和沿空留巷的要求,沿空留巷后的巷道宽度保持3.0m。 　　(二)施工步骤 　　随着工作面的推进,滞后2m～5m砌筑墙体,施工工序为;安全检查---找顶---准备材料---使用水泥矸石墩砌筑墙体---浇筑底座。 　　(三)施工技术规定 　　1、水泥砂浆的混合体底座 　　（1）底座倾斜剖面尺寸:宽度：0.7米高度：0.5米 　　（2）水泥砂浆质量配比为：水泥：沙＝1：3;水泥标号为：425#。 　　（3）底座两侧采用木模板支护维护底座成型，模板采用厚度20mm木板加工而成，长度根据每次浇筑长度而定，一般为1m～2m。前侧挡板根据底座宽度而定，长度为0.7m，宽度和两侧模板宽度一致。 　　2、浇筑水泥砂浆混合体底座 　　（1）浇筑前必须先将施工范围内煤清净见底板，并用水浇湿。 　　（2）浇筑时，操作人员必须打好招呼，注意站位安全，防止碰伤人员。 　　（3）翻摘临时支柱时必须坚持先支后摘的原则，即先在需要重新打柱的位置打好替换支护，然后再翻摘临时支柱。翻摘临时支柱的人员必须使用不少于3-5ｍ的长绳拴卸载手把，站在支护齐全的安全地点远距离卸载。 　　（4）底座必须提前进行浇筑并且浇筑到实底，找好水平面,，其养护时间为24小时（即24小时后底座才能达到足够的支护强度）。 　　3、砌筑水泥矸石墩墙体 　　(1)水泥矸石墩规格：500㎜×200㎜×200㎜（长×宽×高），水泥墩墙体倾斜剖面尺寸（见图）：宽度：0.5m。高度:以接顶严实为准。 　　 　　 　　 　　（2）在水泥砂浆混合体底座上砌筑水泥矸石墩墙体时，必须保证底座养护时间达到24小时以上。 　　（3）砌墙时若出现沟缝，使用水泥砂浆填实，并用水泥矸石墩将沟缝压严、压实；每次砌墙时，保持连接面呈阶梯状。 　　（4）墙体必须保证接顶严实，若局部地段无法接顶时，用水泥砂浆填实。 　　（3）墙体形成后，保证巷道宽度为3m,墙体成一直线。 　　4、水泥墩柱： 　　随着工作面的推进，为增强水泥矸石墩的支护强度，另在巷道底座上增加砌筑水泥墩柱加强支护质量，水泥墩柱间距为3.0m，宽（倾斜）：1.0m；长（走向）：1.0m，高度以接顶严实为准。 　　5、砌筑墙体 　　（1）砌筑墙体前，先将底座上的浮煤、浮矸等杂物清扫干净，并保证底座平整，强度足够。 　　（2）砌墙时,作业人员要严格执行敲帮问顶制度,找净帮顶活石、伞檐，并仔细检查作业范围内的支护情况，发现隐患及时处理，严禁空顶作业。 　　（3）砌墙时，水泥矸石墩要码放整齐，上下层接触面要平整，水泥墩之间要接触严实，沟缝要用水泥砂浆填实，并保证墙体的直线度。 　　（4）砌墙过程中，人员传递水泥矸石墩要稳妥，站位要安全，防止掉落伤人。 　　（5）砌墙过程中，因巷道高度需要搭设架子作为站台时，必须保证搭设的架子稳固、可靠；上站台时，要注意顶板上的锚索、锚杆末端，防止撞伤。 　　（6）砌筑墙体滞后工作面煤壁不得超过7m，墙体应接顶严实并达到强度后（养护时间至少24小时）方可拆除墙体上方支护。 　　（7）回收墙体上方单体液压支柱时，墙体