專利名稱：一種沿空留巷加固充填體結(jié)構(gòu)及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及井下機(jī)械化構(gòu)筑巷旁充填體技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種適用于深部高應(yīng)力 礦井沿空留巷的加固充填體及其施工方法。
背景技術(shù)：
沿空留巷是將一條巷道作兩次利用，極大地提高資源回收率，緩解采掘接替緊張， 是煤礦開采及回采巷道布置技術(shù)的一項(xiàng)重大改革。進(jìn)入深部開采后，礦壓顯現(xiàn)加劇，巷道徑 縮明顯，出現(xiàn)沿空留巷充填體大變形、承載失效日益增多，特別是未接頂?shù)某涮铙w破壞更為 嚴(yán)重。因此，沿空留巷巷旁充填接頂效果和充填體支護(hù)是關(guān)鍵。以前機(jī)械化充填的通常做 法是1、先在充填空間外圍打牢單體支柱支護(hù)充填空間，再支設(shè)充填模板，然后將適宜的充 填袋放入模板內(nèi)，掛起充填袋，使充填袋下部成形，開泵充填；2、在充填過程中，每充填一定 高度，上提一次充填袋，避免充填袋下墜打皺。充填時(shí)，等充填袋內(nèi)料漿逐漸增高接近模板 上端時(shí)再加一塊模板或木制調(diào)節(jié)模板，如此循環(huán)上述過程，直到充填袋充滿接頂為止；3、待 充填體凝固后，拆下模板，然后在充填體上鉆眼、掛網(wǎng)、安設(shè)對(duì)拉錨桿以加固充填體。使用此方法存在的缺點(diǎn)或需改進(jìn)之處為1、由于井下工作面頂板條件復(fù)雜，工作 面采過后，頂板不平(或仰斜或俯斜)、冒落及網(wǎng)兜等情況較為常見，采用敞開式的充填袋 時(shí)接頂效果差，往往僅有小部分充填體能接頂，就不得不在等充填體凝固后在其上部墊木 垛等方法接頂，一方面浪費(fèi)木材等原材料；另一方面使得留巷頂板在礦山壓力作用下緩慢 接觸到充填體，使煤幫側(cè)的支承壓力峰值向煤層深部轉(zhuǎn)移，不能發(fā)揮充填材料的早強(qiáng)特性， 易造成沿空留巷失敗；2、充填與加固充填體分兩步實(shí)施，工序繁鎖，能否在充填時(shí)按加固充 填體要求預(yù)先植入錨桿，待充填體達(dá)到一定強(qiáng)度后再擰緊錨桿錨固力到預(yù)設(shè)值，這樣就減 少了架設(shè)、拆御模板、掛網(wǎng)和鉆孔安裝錨桿等工序，實(shí)現(xiàn)充填和加固充填體一步到位。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種方法簡(jiǎn)單、減少 架設(shè)、拆御模板、掛網(wǎng)和鉆孔安裝錨桿等工序的沿空留巷加固充填體的施工方法。技術(shù)方案本發(fā)明的沿空留巷加固充填體結(jié)構(gòu)，包括充填袋，所述的充填袋的頂部 邊緣間隔設(shè)有數(shù)條頂部小袋子，充填袋沿充填方向兩側(cè)面間隔對(duì)稱設(shè)有數(shù)條側(cè)面小袋子， 并設(shè)有穿過側(cè)面小袋子的對(duì)拉錨桿，充填袋的頂部和周邊間隔設(shè)有若干掛鉤，充填袋的周 圍設(shè)有用鐵絲固定的護(hù)模鋼筋網(wǎng)。本發(fā)明的沿空留巷加固充填體結(jié)構(gòu)的施工方法，步驟如下a、先在充填空間外圍打牢單體支柱支護(hù)充填空間，清理浮煤，然后在充填空間頂 板上懸掛充填袋；b、在懸掛充填袋周圍架設(shè)護(hù)模鋼筋網(wǎng)，除一側(cè)留出供人進(jìn)出外，用鐵絲將護(hù)模鋼 筋網(wǎng)交接處固定，整理充填袋，讓充填袋成形，再將留出側(cè)用護(hù)模鋼筋網(wǎng)封住后用鐵絲固 定；
C、將充填袋側(cè)面小袋子穿上對(duì)拉錨桿，用鐵絲將穿在對(duì)拉錨桿兩側(cè)面小袋子的袋 口捆緊；d、在對(duì)拉錨桿外側(cè)端套裝托盤、擰緊螺帽，適當(dāng)調(diào)節(jié)螺帽的松緊程度； e、將注漿管插入充填袋的頂部小袋子內(nèi)，用鐵絲捆緊袋口，向內(nèi)注入漿液，在充填 過程中，應(yīng)巡回檢查充填袋周邊情況，及時(shí)用木板背實(shí)鋼筋網(wǎng)，防止充填過程中充填體變 形；f、當(dāng)充填袋內(nèi)的漿料逐漸增高，充填體快要接頂時(shí)，密切觀察情況，利用充填泵的 注漿壓力，將充填袋鼓起密實(shí)接觸到頂板煤、或巖層，不留縫隙，此時(shí)停止注漿，取下注漿 管，用繩將頂部小袋子袋口捆扎結(jié)實(shí)，防止?jié){液外溢；g、待充填體凝固有一定強(qiáng)度后，調(diào)節(jié)對(duì)拉錨桿上的調(diào)節(jié)螺帽，將錨桿的錨固力擰 到預(yù)設(shè)值，不破壞充填體的完整性，一步實(shí)現(xiàn)充填和加固充填體。有益效果本發(fā)明將充填袋做成封閉的長(zhǎng)方體狀，在充填袋頂部邊緣和沿充填方 向兩側(cè)面相同位置(按加固充填體要求)縫制數(shù)條小袋子，頂部小袋子供充填進(jìn)料和排氣 之用，側(cè)面小袋子穿上對(duì)拉錨桿作加固充填體之用；再在充填袋頂部中心區(qū)域和離充填袋 頂部間隔距離的四周側(cè)面線上縫上一定密度的掛鉤，將掛鉤掛在充填空間頂板或四周，使 用鋼筋網(wǎng)作充填模板讓充填體成型和作對(duì)拉錨桿加固充填體護(hù)幫之用。在充填前，從側(cè)面 小袋子里穿上對(duì)拉錨桿，用鐵絲捆緊小袋子，上好托盤，擰緊螺帽；充填時(shí)利用充填泵的出 漿口壓力，將充填袋鼓起充分接觸到工作面頂板煤、或巖層；待充填體達(dá)到一定強(qiáng)度后將對(duì) 拉錨桿錨固力擰到預(yù)設(shè)值，將充填和加固充填體一步實(shí)現(xiàn)。改變了沿空留巷將充填和加固 充填體分兩步實(shí)施的工序，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，有利井下施工，能使機(jī)械化泵送快速構(gòu) 筑沿空留巷充填體結(jié)構(gòu)密實(shí)接頂?shù)耐瑫r(shí)加固充填體，實(shí)現(xiàn)密實(shí)接頂和加固充填體的支護(hù)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，首先是能使充填料密實(shí)接頂，實(shí)現(xiàn)充填材料的早期承載特性，防止離層、 切斷采空區(qū)直接頂；2是構(gòu)筑充填體密實(shí)接頂?shù)耐瑫r(shí)加固充填體，減少架設(shè)、拆御模板、掛 網(wǎng)和鉆孔安裝錨桿等工序；3是不破壞充填體的完整性，減少采空側(cè)的臨時(shí)護(hù)頂寬度，更有 利于沿空留巷；4是操作簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，降低充填成本，在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有廣泛的實(shí)用 性。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的I-I斷面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的局部放大圖。圖中1-充填袋，2-護(hù)模鋼筋網(wǎng)，3-鐵絲，4-掛鉤，5-對(duì)拉錨桿，6-頂部小袋子， 7-螺帽，8-托盤，9-側(cè)面小袋子。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述附圖所示，本發(fā)明的沿空留巷加固充填體結(jié)構(gòu)，包括做成封閉的長(zhǎng)方體狀的充填 袋1，充填袋1的頂部邊緣間隔設(shè)有數(shù)條供充填進(jìn)料和排氣之用的頂部小袋子6，充填袋1 沿充填方向兩側(cè)面間隔對(duì)稱設(shè)有數(shù)條穿套對(duì)拉錨桿5的側(cè)面小袋子9，對(duì)拉錨桿5穿過側(cè)面小袋子9，其兩端頭分別裝有托盤8和螺帽7，充填袋1的頂部和周邊間隔設(shè)有若干掛鉤4， 充填袋1的周圍設(shè)有用鐵絲3固定的護(hù)模鋼筋網(wǎng)2。本發(fā)明的沿空留巷加固充填體結(jié)構(gòu)的施工方法a、先在充填空間外圍打牢單體支柱支護(hù)充填空間，清理浮煤，然后在充填空間頂 板上懸掛充填袋1，將充填袋掛鉤4懸掛在充填空間頂板上；b、在懸掛充填袋1周圍架設(shè)護(hù)模鋼筋網(wǎng)2，除一側(cè)留出供人進(jìn)出外，用鐵絲將護(hù)模 鋼筋網(wǎng)2交接處擰牢，整理充填袋1，讓充填袋1成形，再將留出側(cè)用護(hù)模鋼筋網(wǎng)2封住后用 鐵絲3擰死；C、在充填袋1的側(cè)面小袋子9內(nèi)分別穿入對(duì)拉錨桿5，并用鐵絲3將穿在對(duì)拉錨桿 5的兩側(cè)面小袋子9的袋口捆緊，然后根據(jù)充填高度的限制，將上層護(hù)模鋼筋網(wǎng)與下層已聯(lián) 結(jié)好的護(hù)模鋼筋網(wǎng)2接茬，并用鐵絲3擰死，在此過程中注意使充填袋成型；d、在對(duì)拉錨桿5的兩外側(cè)端套裝托盤8、擰緊螺帽7，適當(dāng)調(diào)節(jié)螺帽7的松緊程度； 使鋼筋網(wǎng)成長(zhǎng)方體狀，能使充填袋成型，根據(jù)需要在鋼筋網(wǎng)2的外圍通過單體支柱用木板 背實(shí)鋼筋網(wǎng)；e、準(zhǔn)備完上述工序后，發(fā)信號(hào)與充填泵站工作人員聯(lián)系，開始啟泵，待出漿液滿足 要求后，將注漿管插入充填袋1的頂部小袋子6內(nèi)，用鐵絲3捆緊袋口，向內(nèi)注入漿液實(shí)施 充填，在充填過程中，應(yīng)巡回檢查充填袋周邊情況，及時(shí)用木板背實(shí)鋼筋網(wǎng)，防止充填過程 中充填體變形；f、當(dāng)充填袋1內(nèi)的漿料逐漸增高，充填體快要接頂時(shí)，密切觀察情況，首先用鐵絲 3將充填袋1上部外溢漿液的頂部小袋子6捆扎好，然后利用充填泵的注漿壓力，將充填袋 鼓起密實(shí)接觸到頂板煤、或巖層，不留縫隙，一旦接頂成功，立即將注漿管從充填袋1內(nèi)拿 出，并立即給信號(hào)停止充填，并用繩將充填口捆扎結(jié)實(shí)，防止?jié){液外溢；g、待充填體凝固后，調(diào)節(jié)對(duì)拉錨桿5上的調(diào)節(jié)螺帽，將對(duì)拉錨桿5的錨固力擰到預(yù) 設(shè)值，不破壞充填體的完整性，一步實(shí)現(xiàn)充填和加固充填體。
權(quán)利要求
一種沿空留巷加固充填體結(jié)構(gòu)，包括充填袋(1)，其特征在于所述的充填袋(1)的頂部邊緣間隔設(shè)有數(shù)條頂部小袋子(6)，充填袋(1)沿充填方向兩側(cè)面間隔對(duì)稱設(shè)有數(shù)條側(cè)面小袋子(9)，并設(shè)有穿過側(cè)面小袋子(9)的對(duì)拉錨桿(5)，充填袋(1)的頂部和周邊間隔設(shè)有若干掛鉤(4)，充填袋(1)的周圍設(shè)有用鐵絲(3)固定的護(hù)模鋼筋網(wǎng)(2)。
2.一種如權(quán)利要求1所述沿空留巷加固充填體結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于a、先在充填空間外圍打牢單體支柱支護(hù)充填空間，清理浮煤，然后在充填空間頂板上 懸掛充填袋⑴；b、在懸掛充填袋(1)周圍架設(shè)護(hù)模鋼筋網(wǎng)(2)，除一側(cè)留出供人進(jìn)出外，用鐵絲(3)將 護(hù)模鋼筋網(wǎng)(2)交接處固定，整理充填袋(1)，讓充填袋(1)成形，再將留出側(cè)用護(hù)模鋼筋網(wǎng) (2)封住后用鐵絲(3)固定；c、將充填袋⑴側(cè)面小袋子(9)穿上對(duì)拉錨桿(5)，用鐵絲(3)將穿在對(duì)拉錨桿(5)兩 側(cè)面小袋子(9)的袋口捆緊；d、在對(duì)拉錨桿(5)外側(cè)端套裝托盤(8)、擰緊螺帽(7)，適當(dāng)調(diào)節(jié)螺帽(7)的松緊程度；e、將注漿管插入充填袋(1)的頂部小袋子(6)內(nèi)，用鐵絲(3)捆緊袋口，向內(nèi)注入漿 液，在充填過程中，應(yīng)巡回檢查充填袋周邊情況，及時(shí)用木板背實(shí)鋼筋網(wǎng)，防止充填過程中 充填體變形；f、當(dāng)充填袋(1)內(nèi)的漿料逐漸增高，充填體快要接頂時(shí)，密切觀察情況，利用充填泵 的注漿壓力，將充填袋鼓起密實(shí)接觸到頂板煤、或巖層，不留縫隙，此時(shí)停止注漿，取下注漿 管，用繩將頂部小袋子(6)袋口捆扎結(jié)實(shí)，防止?jié){液外溢；g、待充填體凝固有一定強(qiáng)度后，調(diào)節(jié)對(duì)拉錨桿(5)上的調(diào)節(jié)螺帽，將錨桿的錨固力擰 到預(yù)設(shè)值，不破壞充填體的完整性，一步實(shí)現(xiàn)充填和加固充填體。
全文摘要
一種沿空留巷加固充填體結(jié)構(gòu)及其施工方法，將充填袋做成封閉的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，在充填袋頂部邊緣和沿充填方向兩側(cè)面相同位置縫制數(shù)條小袋子，頂部小袋子供充填進(jìn)料和排氣之用，側(cè)面小袋子穿上對(duì)拉錨桿作加固充填體護(hù)幫之用；再在充填袋頂部中心區(qū)域和離充填袋頂部間隔距離的四周側(cè)面線上縫上一定密度的掛鉤，將掛鉤掛在充填空間頂板或四周，使用鋼筋網(wǎng)使充填體成型和作對(duì)拉錨桿加固充填體之用。充填前，從側(cè)面小袋子里穿上對(duì)拉錨桿，用鐵絲捆緊小袋子，上好托盤，擰緊螺帽；充填時(shí)利用充填泵的出漿口壓力，將充填袋鼓起充分接頂，待充填體達(dá)到一定強(qiáng)度后將錨桿錨固力擰到預(yù)設(shè)值，一步實(shí)現(xiàn)充填和加固充填體。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便。
文檔編號(hào)E21F15/02GK101975085SQ20101028234
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者夏軍武, 徐營(yíng), 慧功領(lǐng), 柏建彪, 王襄禹, 陳勇 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)