厚煤層巷內預構膏體充填帶無煤柱開采技術

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1、厚煤層巷內預構膏體充填帶無煤柱開采技術厚煤層巷內預構膏體充填帶無煤柱開采技術【摘要】主耍介紹淄博礦業(yè)集團許廠煤礦，利用地面商品混凝土攪拌站制作膏體，通過鉆孔管道輸送到井下工作面巷道內，砌筑膏體充填帶替代保護煤柱，提高煤炭資源回收率?！娟P鍵詞】商品混凝土；保護煤柱；回收率概述許廠煤礦長舉工作面開采區(qū)域，一般工作而長度195m,推進長度1000m左右，鄰近工作而間留寬5ni保護煤柱，每條煤柱將損失煤炭資源約2萬噸，另外，許廠煤礦開采煤層（3下煤層）為厚煤層，煤層節(jié)理裂隙發(fā)育，留5m窄煤柱護巷，采空區(qū)側漏風較嚴重，巷道圍巖變形量也比較

2、大，易形成安全隱患。膏體充填帶作巷旁充填體,該膏體充填體具有密實程度高、接頂效果好、增阻速度快、支護阻力高的優(yōu)勢，不但回收保護煤柱，提高資源采出率，還有效杜絕采空區(qū)漏風，消除安全隱患。133021作面皮帶順槽支護設計充填試驗選擇在330西翼采區(qū)3302工作面皮帶順槽進行，皮帶順槽設計寬度5.7m,高度4.0m,矩形大斷而，為巷旁充填預留寬度空間2mo試驗工作面皮帶順槽沿煤層頂板掘進，選擇許廠煤礦目前回采巷道普遍應用的支護形式，即錨網(wǎng)索聯(lián)合支護，基本支護方案如附圖1巷道支護斷面圖所示。附圖1巷道支護斷面圖2無煤柱膏體充填材料充填殮

3、強度為C30。充填膏體為普通商品混凝土。3無煤柱膏體充填工藝（1）充填前準備工作：提前回撤已充填區(qū)的端頭模板，支充填區(qū)外側單體支柱固定側模板，固定充填區(qū)端頭模板及布料管，實現(xiàn)充填區(qū)全部密封。(2)充填施工：地面開啟水泵，向混凝土泵料斗供水排出管內氣體一加隔離清洗球一罐車向充填泵料斗泄入灰砂漿一向充填泵泄入混凝土一加隔離清洗柱一泵送清水清洗管路。(3)充填完畢后工作：拆下一循環(huán)的管路，并安裝端頭截止閥及泄壓閥，為下…循環(huán)做準備。4無煤柱膏體充填實施方法4.1充填區(qū)支設充填區(qū)一次支設20m,分兩次充填，第一次充底，笫二次接頂,充填區(qū)

4、外支設7m的廢料區(qū)。充填區(qū)采用DW45-250/110XL單體液壓支柱配合較接頂梁、建筑用鋼模板以及撐木進行支設。從巷屮向充填側偏800mm支設單體支柱，貼支柱自下向上支設模板，支模板前在底板挖深200mm、寬50mm的溝，將彩條布鋪在模板下及內側。模板用鐵絲綁在支柱上加固。最上層模板與頂板接茬處,采用在餃接頂梁上部放置彩條布。為防止充填區(qū)內混凝土側壓過大擠倒單體支柱造成跑摸，在單體支柱底、中、頂部分別順巷道架設一根18#槽鋼做為橫梁，然后在底、中、頂三個部位垂直于槽鋼支設3根撐木，其頂、中部用單體支柱。端頭模板支設吋方法同上，

5、另用2棵2.8m的液壓支柱做為斜支撐加固。4.2充填管路注水充填區(qū)支設完畢后，充填前對所有單體支柱二次注液。充填過程由跟班隊長指揮，所有閥門開啟以及地面混凝土泵送等都通過電話通知。首先進行注水排氣，注水前將井下所有截止閥全部開啟，從地面混凝土泵送站向管路內注水排氣，管路內注滿水后加入清洗球。為隔離水和混凝土，首先泵送6ni3灰漿，然后再泵送混凝土，當清洗球到達鉆孔底1#截止閥時，看閥門人員要立刻打電話通知地面泵站，泵送一定距離之后，停止泵送進行自流。在2#截止閥前段安裝一個清洗球捕捉器，通過捕捉器與排水管路連接，當清洗球到達捕捉

6、器時,將2#截止閥關閉，拆下捕捉器，接好充填布料管，布料管另一端與可視控制模板連接。連接好之后，開啟2#截止閥開始充填混凝土。4.3充填混凝土充填時地面充填站要同時具備兩輛混凝土罐車實現(xiàn)連續(xù)澆注，防止管路中混入空氣。充填現(xiàn)場觀察、控制混凝土的流量以及濃度。當混凝土泵送完畢后再加入…組清洗球，再泵送清水，同樣當清洗球通過1#截止閥時，看閥門人員立刻電話通知地面泵站，泵送一定距離之后，停止泵送進行自流，自流的過程中通過1#截止閥控制水的流量，當充填區(qū)充滿后，關閉2#截止閥，將布料管拆開放至廢料區(qū)，再開啟2#截止閥，將余料充填至廢料區(qū)

7、，清洗球打入廢料區(qū)后,關閉2#截止閥,拆除布料管，連接排水管，將1#、2#截止閥全部打開，泵送清水清洗管路，并將拆除的布料管用水清洗一遍，充填完畢。5無煤柱膏體充填墻體礦壓觀測為了加強對混凝土墻回采期間以及后期掘進巷道期間的壓力觀測，在充填過程中先后安裝三組壓力觀測設備，每組安裝4個位移計、6個壓力盒，10條數(shù)據(jù)觀測線（150m/條）。附圖2壓力盒應力與工作面回采關系曲線，附圖3水平位移計位移與工作面凹采關系曲線附圖2壓力盒應力與工作面回采關系曲線附圖3水平位移計位移與工作面回采關系曲線在每組觀測設備以外150m處對位移計、壓力

8、盒的數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)收集儀進行采集，整理數(shù)據(jù)Z后進行分析總結，礦壓觀測結果表明：工作面前方充填體受力較小，工作面前方60m以內，最大應力僅為1.91MPa,說明充填體受本工作面超前采動影響不明顯；工作面推過測站充填體后，60m以內充填體受力整體呈現(xiàn)下降趨勢。6經(jīng)驗總結