專利名稱：：沿空留巷巷幫支護(hù)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及應(yīng)用在煤礦井下為保持沿空留巷穩(wěn)定的支護(hù)方法。
背景技術(shù)：
：安徽淮南礦區(qū)地處華東腹地，是我國(guó)重要的煤能源基地。已探明的煤層均為松軟低透氣性高瓦斯煤層，瓦斯蘊(yùn)藏量達(dá)5928億m3。為了能夠?qū)τ趤碜蚤_采層和卸壓層通過采空區(qū)上覆巖層受采動(dòng)影響形成的裂隙通道圈匯集到采空區(qū)上部及環(huán)形裂隙圈內(nèi)的解吸游離瓦斯進(jìn)行抽采，有一種方法是利用沿空留巷實(shí)現(xiàn)Y型通風(fēng)，在卸壓裂隙區(qū)中設(shè)置傾向瓦斯抽采鉆孔。該方法的實(shí)施，沿空留巷是基礎(chǔ)和前提，但是，由于沿空留巷要經(jīng)受兩次采動(dòng)的強(qiáng)烈影響，巷道圍巖活動(dòng)劇烈，巷道維護(hù)難度較大，單純以巷內(nèi)支護(hù)難以保持巷道的穩(wěn)定性，但是，目前還沒有一種更為行之效的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種沿空留巷巷幫支護(hù)法。該支護(hù)方法能有效控制直接頂?shù)碾x層和及時(shí)切斷直接頂及下位基本頂，使垮落矸石在采空區(qū)中充填密實(shí)，減少基本頂?shù)膹澢?，減少巷內(nèi)支護(hù)所受的載荷和巷道圍巖的變形，保持巷道的穩(wěn)定性。同時(shí)，能封閉采空區(qū)，防止漏風(fēng)和煤的自然發(fā)火，避免采空區(qū)中有害氣體進(jìn)入工作區(qū)。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明沿空留巷巷幫支護(hù)法的特點(diǎn)是隨工作面在采空區(qū)所在一側(cè)構(gòu)筑巷幫充填體形成巷幫支護(hù)帶。本發(fā)明沿空留巷巷幫支護(hù)法的特點(diǎn)也在于巷幫支護(hù)帶的寬度為1.5m-3.0m、高度為采高，并與直接頂連接。巷幫充填體形成過程中，一天抗壓強(qiáng)度不小于2.OMPa,三天抗壓強(qiáng)度不小于4.OMPa，七天抗壓強(qiáng)度不小于5.0MPa，二十八天抗壓強(qiáng)度不小于10.0MPa。本發(fā)明沿空留巷巷幫支護(hù)法的特點(diǎn)也在于所述巷幫充填體的材料是由水泥、粉煤灰、石子、砂、水和復(fù)合外加劑組成，各種成份用量按重量份為水泥為10-20份、粉煤灰為7-40份、石子為15-40份、砂為15-25份、水為10-30份；復(fù)合外加劑有效成分的摻量按重量百分比為水泥和粉煤灰總量的0.5-2.0%。所述復(fù)合外加劑按重量份的組成為減水劑為20-50份、保水劑為0-10份、引氣劑為0-5份、早強(qiáng)劑為50-80份。在復(fù)合外加劑中，減水劑為木鈣、萘磺酸鹽縮甲醛或聚羧酸；保水劑為羧甲基纖維素或聚丙烯酰胺；引氣劑為松香熱聚物或十二烷基硫酸鈉；早強(qiáng)劑為氯化鈣、氯化鈉、硫酸鈉或三乙醇胺。本發(fā)明沿空留巷巷幫支護(hù)法的特點(diǎn)還在于構(gòu)筑巷幫充填體是將除水以外各所用物料在地面上混合均勻，以袋裝或集裝箱散裝運(yùn)至井下泵站，用螺旋輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)或鏈板機(jī)將料送至井下充填泵料斗，再向井下充填泵中按所需的量加入水，攪拌均勻后經(jīng)充填管路泵送至充填模內(nèi)，混合料在充填模內(nèi)自流平密實(shí)，自然養(yǎng)護(hù)，待硬化形成強(qiáng)度后拆模，即得充填體。與己有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明隨工作面構(gòu)筑巷幫充填體，及時(shí)支護(hù)頂煤及直接頂，確保巷道內(nèi)頂煤與直接頂不破碎，避免其與上部老頂離層，并切斷巷道靠采空區(qū)側(cè)的頂煤與直接頂，有效減小了巷幫充填體所承受的壓力，保持巷道穩(wěn)定性。2、本發(fā)明同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)采空區(qū)的封閉，防止漏風(fēng)和煤的自然發(fā)火，避免采空區(qū)中有害氣體進(jìn)入工作區(qū)。3、本發(fā)明構(gòu)筑的巷幫充填體，既具有足夠的強(qiáng)度，又具有具有良好的可縮性。4、本發(fā)明構(gòu)筑的巷幫充填體，采用遠(yuǎn)距離泵送施工，適合井下特殊施工條件。圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。以下通過具體實(shí)施方式，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明具體實(shí)施方式參見圖l，隨工作面在采空區(qū)所在一側(cè)構(gòu)筑巷幫充填體形成巷幫支護(hù)帶，該巷幫支護(hù)帶的寬度為1.5m-3.0m，高度為采高，與直接頂連接。具體實(shí)施中，巷幫充填體的材料是由水泥、粉煤灰、石子、砂、水和復(fù)合外加劑組成，水泥為10-20份、粉煤灰為7-40份、石子為15-40份、砂為15-25份、水為10-30份；復(fù)合外加劑有效成分的摻量按重量百分比為水泥和粉煤灰總量的0.5-2.0%。復(fù)合外加劑按重量份的組成為減水劑為20-50份、保水劑為0-10份、引氣劑為0-5份、早強(qiáng)劑為50-80份。減水劑采用木鈣、萘磺酸鹽縮甲醛或聚羧酸；保水劑釆用羧甲基纖維素或聚丙烯酰胺；弓I氣劑采用松香熱聚物或十二烷基硫酸鈉；早強(qiáng)劑采用氯化鈣、氯化鈉、硫酸鈉或三乙醇胺。具體施工是將除水以外各所用物料在地面上混合均勻，以袋裝或集裝箱散裝運(yùn)至井下泵站，用螺旋輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)或鏈板機(jī)將料送至井下充填泵料斗，再向井下充填泵中按所需的量加入水，攪拌均勻后經(jīng)充填管路泵送至充填模內(nèi)，混合料在充填模內(nèi)自流平密實(shí)，自然養(yǎng)護(hù)，待硬化形成強(qiáng)度后拆模，即得充填體。充填體一天抗壓強(qiáng)度不小于2.0MPa，三天抗壓強(qiáng)度不小于4.OMPa，七天抗壓強(qiáng)度不小于5.0MPa，二十八天抗壓強(qiáng)度不小于10.0MPa。參見圖1，巷幫充填體形成的巷幫支護(hù)帶能有效控制直接頂?shù)碾x層和及時(shí)切斷直接頂及下位基本頂，使垮落矸石在采空區(qū)中充填較密實(shí)，減少基本頂?shù)膹澢?、下沉，從而減少巷內(nèi)支護(hù)所受的載荷和巷道圍巖的變形，保持巷道的穩(wěn)定性；同時(shí)，由于及時(shí)地封閉采空區(qū)，防止漏風(fēng)和煤的自然發(fā)火，避免了采空區(qū)中有害氣體進(jìn)入工作空間。在沿空留巷采空區(qū)頂板卸壓區(qū)，對(duì)于來自開采層和卸壓層通過采空區(qū)上覆巖層受采動(dòng)影響形成的裂隙圈匯集到采空區(qū)上部及環(huán)形裂隙圈內(nèi)的解吸游離瓦斯，在留巷內(nèi)由布置在卸壓裂隙區(qū)中的傾向鉆孔進(jìn)行抽采，卸壓裂隙區(qū)位于Y型通風(fēng)工作面回風(fēng)留巷的采空區(qū)頂板冒落帶以上的離層裂隙帶內(nèi)。具體實(shí)施中，巷幫充填體的材料可以按以下方式實(shí)施。實(shí)施例1:一、備料水泥、粉煤灰、石子、砂和水，各種成份用量按重量份為水泥為14份粉煤灰為20份石子為28份砂為22份水為16份復(fù)合外加劑有效成分的摻量按重量百分比為水泥和粉煤灰總量的1.3%。所用復(fù)合外加劑的組成按重量份為作為減水劑的聚羧酸為30份、作為保水劑的羧甲基纖維素為1.5份、作為引氣劑的松香熱聚物為1.2份、作為早強(qiáng)劑的氯化鈣為67.3份。所用水泥、粉煤灰、石子、砂為水泥P.042.5級(jí)，粉煤灰II級(jí)，石子最大粒徑6咖，砂中砂。二、施工過程水泥、粉煤灰、石子、砂和復(fù)合外加劑于地面混合均勻，以袋裝或?qū)Ｓ眉b箱散裝運(yùn)至井下泵站，用皮帶輸送機(jī)或鏈板機(jī)將料送至輸送泵料斗，在輸送泵中加水?dāng)嚢杈鶆蚝蠼?jīng)輸送管道泵送至充填模內(nèi)，新拌混合料在充填模內(nèi)自流平密實(shí)，自然養(yǎng)護(hù)，待硬化產(chǎn)生一定強(qiáng)度后拆模，即得充填體。三、產(chǎn)品性能1、新拌混合料塌落度為210mra，實(shí)現(xiàn)泵送距離為750m，泵送入模后自密實(shí)。2、一天抗壓強(qiáng)度為3.8MPa，三天抗壓強(qiáng)度為7.8MPa，七天抗壓強(qiáng)度為10.3MPa，二十八天抗壓強(qiáng)度為17.4MPa。3、剩余強(qiáng)度為極限抗壓強(qiáng)度的51.5%。實(shí)施例2:一、配料水泥、粉煤灰、石子、砂和水，各種成份用量按重量份為水泥為20份粉煤灰為7份石子為40份砂為20份水為13份復(fù)合外加劑有效成分的摻量按重量百分比為水泥和粉煤灰總量的1.6%。所用復(fù)合外加劑的組成按重量百分比為作為減水劑的聚羧酸為30份、作為保水劑的羧甲基纖維素為1.5份、作為引氣劑的松香熱聚物為1.2份、作為早強(qiáng)劑的氯化鈣為67.3份。所用水泥、粉煤灰、石子、砂為水泥P.042.5級(jí)，粉煤灰II級(jí)，石子最大粒徑6mm，砂中砂二、施工過程同實(shí)施例1三、產(chǎn)品性能1、新拌混合料塌落度為220mm，實(shí)現(xiàn)泵送距離為550m，泵送入模后自密實(shí)。2、一天抗壓強(qiáng)度為9.8MPa，三天抗壓強(qiáng)度為15.6MPa，七天抗壓強(qiáng)度為21.5MPa，28天抗壓強(qiáng)度為37.0MPa。3、剩余強(qiáng)度為極限抗壓強(qiáng)度的36.6%。實(shí)施例3:一、備料水泥、粉煤灰、石子、砂和水，各種成份用量按重量份為水泥為10份粉煤灰為40份石子為15份砂為15份水為20份復(fù)合外加劑有效成分的摻量按重量百分比為水泥和粉煤灰總量的1.5%。所用復(fù)合外加劑的組成按重量份為作為減水劑的聚羧酸為30份、作為保水劑的羧甲基纖維素為1.5份、作為引氣劑的松香熱聚物為1.2份、作為早強(qiáng)劑的氯化鈣為67.3份。所用水泥、粉煤灰、石子、砂分別為水泥P.042.5級(jí)，粉煤灰II級(jí)，石子最大粒徑6mm，砂中砂二、施工過程同實(shí)施例1三、產(chǎn)品性能1、新拌混合料塌落度為250mm，實(shí)現(xiàn)泵送距離為2000m，泵送入模后自密實(shí)。2、一天抗壓強(qiáng)度為2.3MPa，三天抗壓強(qiáng)度為4.2MPa，七天抗壓強(qiáng)度為5.4MPa，28天抗壓強(qiáng)度為10.5MPa。3、剩余強(qiáng)度為極限抗壓強(qiáng)度的62.5%。增加水泥和石子的用量，材料的強(qiáng)度增大，可壓縮性降低；增加粉煤灰和引氣劑用量，可泵送距離增大，材料強(qiáng)度降低，可壓縮性增強(qiáng)。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>上表復(fù)合外加劑的具體應(yīng)用是當(dāng)泵送距離較短時(shí)，可采用配方l;當(dāng)1天、3天的早期強(qiáng)度要求較高時(shí)，可采用配方2;當(dāng)泵送距離和強(qiáng)度要求均為中等時(shí)，可采用配方3;當(dāng)泵送距離大，強(qiáng)度要求中等時(shí)，可采用配方4。權(quán)利要求1、一種沿空留巷巷幫支護(hù)法，其特征是隨工作面在采空區(qū)所在一側(cè)構(gòu)筑巷幫充填體形成巷幫支護(hù)帶。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的沿空留巷巷幫支護(hù)法，其特征是所述巷幫支護(hù)帶，其寬度為1.5m-3.0m;其高度為采高，與直接頂連接。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的沿空留巷巷幫支護(hù)法，其特征是所述巷幫充填體形成過程中，一天抗壓強(qiáng)度不小于2.0MPa，三天抗壓強(qiáng)度不小于4.0MPa，七天抗壓強(qiáng)度不小于5.0MPa，二十八天抗壓強(qiáng)度不小于10.0MPa。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的沿空留巷巷幫支護(hù)法，其特征是所述巷幫充填體的材料是由水泥、粉煤灰、石子、砂、水和復(fù)合外加劑組成，各種成份用量按重量份為水泥為10-20份、粉煤灰為7-40份、石子為15-40份、砂為15-25份、水為10-30份；復(fù)合外加劑有效成分的摻量按重量百分比為水泥和粉煤灰總量的0.5-2.0%。所述復(fù)合外加劑按重量份的組成為減水劑為20-50份、保水劑為0-10份、引氣劑為0-5份、早強(qiáng)劑為50-80份。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的沿空留巷巷幫支護(hù)法，其特征是所述復(fù)合外加劑中，減水劑為木鈣、萘磺酸鹽縮甲醛或聚羧酸；保水劑為羧甲基纖維素或聚丙烯酰胺；弓I氣劑為松香熱聚物或十二垸基硫酸鈉；早強(qiáng)劑為氯化鈣、氯化鈉、硫酸鈉或三乙醇胺。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的沿空留巷巷幫支護(hù)法，其特征是所述構(gòu)筑巷幫充填體是將除水以外各所用物料在地面上混合均勻，以袋裝或集裝箱散裝運(yùn)至井下泵站，用螺旋輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)或鏈板機(jī)將料送至井下充填泵料斗，再向井下充填泵中按所需的量加入水，攪拌均勻后經(jīng)充填管路泵送至充填模內(nèi)，混合料在充填模內(nèi)自流平密實(shí)，自然養(yǎng)護(hù)，待硬化形成強(qiáng)度后拆模，即得充填體。全文摘要一種沿空留巷巷幫支護(hù)法，其特征是隨工作面在采空區(qū)所在一側(cè)構(gòu)筑巷幫充填體形成巷幫支護(hù)帶。該支護(hù)方法能有效控制直接頂?shù)碾x層和及時(shí)切斷直接頂及下位基本頂，使垮落矸石在采空區(qū)中充填密實(shí)，減少基本頂?shù)膹澢?，減少巷內(nèi)支護(hù)所受的載荷和巷道圍巖的變形，保持巷道的穩(wěn)定性。同時(shí)，能封閉采空區(qū)，防止漏風(fēng)和煤的自然發(fā)火，避免采空區(qū)中有害氣體進(jìn)入工作區(qū)。文檔編號(hào)E21F15/00GK101117890SQ20071002609公開日2008年2月6日申請(qǐng)日期2007年8月17日優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日發(fā)明者平盧,孫全業(yè),孫道勝,曹廣勇,王春林,樺程,薛俊華,亮袁,鄭是立申請(qǐng)人:淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司;安徽建筑工業(yè)學(xué)院;煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心