密闭设施构筑质量技术研究 联系客服

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密闭设施构筑质量技术研究

黄红光

(石壕煤矿通风科)

摘要:通过对石壕煤矿目前的密闭施工工艺以及密闭墙体施工环境,以及墙体

的施工质量进行分析,对密闭构筑的施工工艺改进和施工地点的选择,从而提高密闭墙体的质量,满足瓦斯治理和防治火要求。 关键词:密闭、质量、施工工艺

1.概况

目前,煤矿井下对采空区、报废巷等的密闭,不论是永久的还是临时的密闭,通常采用砖、沙石和水泥构筑,随着矿井开采深度的增加,地压也越来越大,采空区的密闭墙砌筑愈加困难而且维修量加大,管理难度增加。有时在短时间内压坏,不得不重新砌筑,造成敞口盲巷。同时,在构筑时,由于墙体周边岩层裂隙难以封闭严实,极易造成漏风,使采空区里的有毒有害气体外泄进入通风巷道,采空区内部由于密闭不严实容易造成煤层或者浮煤自燃,给煤矿生产带来严重安全隐患。

我矿属于高瓦斯矿井,而采空区密闭墙构筑材料大多数为水泥、石粉和料石。同时,大多数回采工作面由于遇到较大的地质构造后,采煤工艺达不到要求,而放弃工作面回采,开始封闭工作面。往往增加构筑密闭墙的难度,从而影响到密闭墙体的施工质量,主要表现在两个方面:

①墙体的抗压和抗震荡能力下降,在布置相邻巷道时,由于地压的影响,尤其在放炮掘进过程中,墙体极易遭到损坏;

②墙体的密封性能得不到保障,导致采空区密闭墙内瓦斯外泄,

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导致巷道内瓦斯超限,必须对密闭墙进行瓦斯抽放才能减弱瓦斯的外泄量,有时采取抽放后,还取不到明显效果。

为了提高密闭墙体的构筑质量和防止采空区内瓦斯外泄,我们对密闭墙体的构筑地点以及构筑材料进行了实体研究,取得了良好的效果。

2. 试验研究内容

2.1 对密闭墙的构筑地点进行选择,一般构筑在无片帮冒顶的地点; 2.2 在密闭墙体与巷道帮顶接触处,选用新型“马丽散”材料的膨胀作用,使墙体与帮顶接触严密。

3. 课题研究目的 (技术指标):

3.1提高密闭墙施工质量;

3.2减少密闭墙内瓦斯向外涌出,有效遏制“双高”; 3.3降低密闭墙漏风量50%以上。

4. 试验区概况

4.1 采煤工作面概况

S1826工作面位于羊叉滩背斜西翼,对应上部为S1626工作面采空区。该工作面东以轴部巷保护煤柱为界;南面8#煤层尚未布置工作面;西以下水平隔离煤柱为界;北面为S1825工作面采空区(已采用新的技术工艺构筑构筑密闭)。工作面走向长154~181m,倾斜长455~526m,平均煤厚2.80m,可采储量31.29万t,开采面积78440 m2,煤层绝对瓦斯涌出量6.50~8.36m3/min。 4.2 试验地点

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S1826工作面回风侧密闭(原S1825机巷密闭)。

5、技术方案、措施实施

5.1 技术路线(技术方案):

5.1.1密闭设施构筑地点优化选择;

5.1.2选用新型“马丽散N”材料对密闭周边进行膨胀加固; 5.2 密闭设施构筑地点优化选择

密闭构筑地点选择在S1825工作面机巷采止线以东5~8m的位置,主要原因是:

①采面从布置到回采结束后,这段巷道略有变形,且无巷道维护记录;

②巷道顶板完整,无压力现象;

③从揭露的巷道可以看出,此段巷道无地质构造。

基于以上几点原因,将S1825机巷密闭构筑定于机巷采止线以东5~8m的位置。

5.3 选用新型“马丽散N”材料对密闭周边进行膨胀加固

5.3.1“马丽散N”的理化性质。“马丽散N”型材料是由两种成份(“马丽散N”树脂和马丽散N催化剂)组成的聚亚胶脂产品,“马丽散N”树脂与标况水比重1:1.23,“马丽散N”催化剂与标况水比重1:1.04,主要用于地层加固和水流入口及钻孔封闭,该产品具有高度粘合力和很好的机械性能与不同地层产生高度粘合,可持续与环境地层一致的寿命,可通过加入一定量的加速剂提高产品的反应速度。

5.3.2 封堵原理:以工业用棉纱捆绑于封堵用得“PV”管外,棉纱捆

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绑位置置于墙体遇岩体的间隙位置,长度按1~1.5m置于“PV”管外,使其大量吸附配制好的“马丽散N”型聚亚胶脂液体,型聚亚胶脂液体由“马丽散N”树脂和马丽散N催化剂配制,以单位体积比1:1在容器中混合均匀,将捆绑有棉纱的“PV”管送入间隙后,高粘度混合物保持液体状态几秒钟,渗透钻孔内细小的岩层裂缝、迅即膨胀,从而有效地加固和密封墙体;

5.3.3“马丽散N”型聚亚胶脂液封堵器材

试验用“马丽散N”型封孔材料、乘液体用容器(塑料盆)、塑胶手套、Dg40mm“PV”管、棉纱、16#铁丝、Dg20mm铝合金捅孔管、量杯、防风眼镜。 5.4封堵步骤

5.4.1 巷道帮、底掏槽:采用人工在构构筑密闭位置巷道周边的煤矸进行清掏,槽子的宽度按照密闭墙体的设计厚度(1m)确定,深度一般为400mm。

5.4.2 密闭墙体的构筑:首先按平时构筑密闭墙的方法,将墙体构筑至掏槽处边缘,与槽子边缘帮顶约50mm的距离,保证一定的空隙。 5.4.3巷帮、顶残粉清理:利用Dg20mm吹孔管与压风管连接,开启压风,将帮、顶煤、岩粉吹洗尽,同时将墙体上的粉尘吹洗干净,不留杂质。

5.4.4“马丽散N”型聚亚胶脂液体配制:用量杯(纸杯)按体积1:1配制“马丽散N”型聚亚胶脂液体,钻孔每孔配制2.5杯“马丽散N”树脂、2.5杯“马丽散N”催化剂(合1.5kg);

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