利用發(fā)泡材料充填體接頂處理煤礦巷道冒頂?shù)姆椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用發(fā)泡材料充填體接頂處理煤礦巷道冒頂?shù)姆椒?，針對巷道冒頂處理過程中，需要空頂作業(yè)、登高作業(yè)，施工難度大及存在二次冒頂、氣體溢出等問題，首先在巷道支護較好段斜向上對冒頂區(qū)域施工注料孔，注入發(fā)泡型充填液，充填材料發(fā)泡形成整體固態(tài)充填物，達到壓強后起結實頂板、封閉作用；在此基礎上采用架工字鋼棚支護，能快速、安全、可靠地通過冒頂區(qū)。其方法簡單，易操作，效果好，為施工安全提供了可靠保障。
【專利說明】利用發(fā)泡材料充填體接頂處理煤礦巷道冒頂?shù)姆椒?br>
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦冒頂處理【技術領域】，是一種利用充填體接頂、封閉處理煤礦冒頂?shù)姆椒ā?br>
【背景技術】
[0002]頂板冒落是煤礦生產(chǎn)的五大災害之一，冒頂區(qū)域巷道頂板處理不當，容易發(fā)生頂板的再次垮冒，造成人員傷亡和設備的損壞，沿空冒頂，容易出現(xiàn)有害氣體外露等隱患，影響煤礦的安全生產(chǎn)。
[0003]目前，國內外煤礦處理巷道冒頂?shù)姆椒ㄖ饕?錨網(wǎng)噴注法、金屬支架木垛法、撞楔法等。上述方法均需要施工人員長時間在無支護的巷道頂板下作業(yè)，通常冒頂區(qū)域巷道頂板巖性差、松散破碎、自承載能力差，極易發(fā)生再次冒頂，引發(fā)次生災害，如沿空巷道冒頂，可能造成有害氣體溢出，因此施工人員的安全難以保證。同時在頂板冒落較高時，需要搭設腳手架進行登高作業(yè)，工序復雜，施工進度緩慢，更增加了施工的不安全性。金屬支架木垛法、撞楔法等采用木材進行接定，存在接頂不實，木材在潮濕環(huán)境下容易腐爛的問題。因此急需一種簡單、安全、可靠的煤礦巷道冒頂處理方法。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是如何克服現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種施工工藝簡單，施工速度快，施工效果好，工人安全系數(shù)高，施工效率高，具有防二次冒頂、防氣體溢出等優(yōu)點的方法。
[0005]為解決上述技術問題，本利用發(fā)泡材料充填體接頂處理煤礦巷道冒頂?shù)姆椒?，包括如下步驟:
[0006]①.在冒頂區(qū)域外側架設臨時支護，確保人員作業(yè)環(huán)境安全；
[0007]②.在完整巷道段中間和巷道兩側向冒頂區(qū)域各打一個注料孔，上述注料孔的中心延長線與水平面夾角為15?25°角，巷道兩側的注料孔的中心延長線向巷道中偏轉，且與巷道豎直平分面夾角為15?20°角，中間注料孔和巷道兩側注料孔提成一排，或冒項區(qū)域大，可打多排注料孔，排距3米，孔深以穿透煤巖層頂板為準，
[0008]③.在注料孔內安設注漿管，通過注槍向注漿管內注射發(fā)泡型充填液，當孔內壓力增加到6Mpa時，應立即停止，換孔壓注，不得過量壓注，以免注壞煤體；
[0009]④.在注漿管下端安裝封口器，封孔器插入深度1.5?5m，下封孔器前必須把鉆孔內碎眼或煤粉吹凈，防止封孔器與煤壁間擠壓不嚴造成漏漿，
[0010]⑤.發(fā)泡后形成整體固態(tài)充填物，得結實頂板；清理冒頂區(qū)域下方冒落煤矸，并進行架棚支護。
[0011]作為優(yōu)化，靠近冒頂區(qū)域的正常巷道段架設的臨時支護為單體臨時支護，要求排距不可大于800mm。
[0012]作為優(yōu)化，所述注料管不少于兩排，外露100-400mm，確?？枕攨^(qū)能充填滿。
[0013]作為優(yōu)化，所述整體固態(tài)充填物為發(fā)泡型充填液，要求發(fā)泡比例不小于1:15。
[0014]本發(fā)明針對巷道冒頂處理過程中，需要空頂作業(yè)、登高作業(yè)，施工安全難以保障等問題，首先在靠近冒頂區(qū)架設液壓單體棚，提供臨時支護，保障作業(yè)區(qū)域的安全；之后按要求對冒頂區(qū)域打注料孔，并留設注料管；最后通過留設的注料管對冒頂區(qū)域注入有強度的固化材料，加固冒頂區(qū)域及其附近圍巖并起到封閉氣體作用，快速、安全、可靠地處理煤礦巷道冒頂。整個施工過程中，不需要長時間在冒落區(qū)域頂板下作業(yè)，同時不需要登高作業(yè)，能夠快速、安全、可靠地處理煤礦巷道冒頂。其方法簡單，速度快，易操作，效果好，在巷道冒頂處理領域內具有廣泛的實用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結合附圖對本利用發(fā)泡材料充填體接頂處理煤礦巷道冒頂?shù)姆椒ㄗ鬟M一步說明:
[0016]圖1是冒頂區(qū)域結構剖面示意圖(沿巷道走向豎直剖切);
[0017]圖2是利用充填體處理冒頂后剖面示意圖(沿巷道走向豎直剖切)。
[0018]圖中:1為冒頂區(qū)域、2為臨時支護、3為完整巷道段、4為注料管、5為整體固態(tài)充填物、6為煤矸。

【具體實施方式】
[0019]實施例1:如圖1-2所示，本利用發(fā)泡材料充填體接頂處理煤礦巷道冒頂?shù)姆椒òㄈ缦虏襟E:
[0020]①.在冒頂區(qū)域I外側架設臨時支護2，確保人員作業(yè)環(huán)境安全；
[0021]②.在完整巷道段3中間和巷道兩側向冒頂區(qū)域I各打一個注料孔，上述注料孔的中心延長線與水平面夾角為15?25°角，巷道兩側的注料孔的中心延長線向巷道中偏轉，且與巷道豎直平分面夾角為15?20°角，中間注料孔和巷道兩側注料孔提成一排，或冒項區(qū)域大，可打多排注料孔，排距3米，孔深以穿透煤巖層頂板為準，
[0022]③.在注料孔內安設注漿管，通過注槍向注漿管內注射發(fā)泡型充填液，當孔內壓力增加到6Mpa時，應立即停止，換孔壓注，不得過量壓注，以免注壞煤體；
[0023]④.在注漿管4下端安裝封口器(圖中未示出)，封孔器插入深度1.5?5m，下封孔器前必須把鉆孔內碎眼或煤粉吹凈，防止封孔器與煤壁間擠壓不嚴造成漏漿，
[0024]⑤.發(fā)泡后形成整體固態(tài)充填物5，得結實頂板；清理冒頂區(qū)域I下方冒落煤矸6，并進行架棚支護。
[0025]靠近冒頂區(qū)域I的正常巷道段架設的臨時支護2為單體臨時支護，要求排距不可大于800mm。
[0026]所述注料管4不少于兩組，外露100-400mm，確保空頂區(qū)能充填滿。
[0027]所述發(fā)泡型充填液可采用煤礦充填密閉材料(賽福特SF-2)或其他硬質泡沫發(fā)泡材料，其發(fā)泡比例不小于1:15，即發(fā)泡前后體積比為1:15。
【權利要求】
1.一種利用發(fā)泡材料充填體接頂處理煤礦巷道冒頂?shù)姆椒ǎㄈ缦虏襟E: ①.在冒頂區(qū)域(I)外側架設臨時支護(2)，確保人員作業(yè)環(huán)境安全； ②.在完整巷道段(3)中間和巷道兩側向冒頂區(qū)域(I)各打一個注料孔，上述注料孔的中心延長線與水平面夾角為15?25°角，巷道兩側的注料孔的中心延長線向巷道中偏轉，且與巷道豎直平分面夾角為15?20°角，中間注料孔和巷道兩側注料孔提成一排，或冒項區(qū)域大，可打多排注料孔，排距3米，孔深以穿透煤巖層頂板為準， ③.在注料孔內安設注漿管，通過注槍向注漿管內，注射發(fā)泡型充填液，當孔內壓力增加到6Mpa時，應立即停止，換孔壓注，不得過量壓注，以免注壞煤體； ④.在注漿管下端安裝封口器，封孔器插入深度1.5?5m，下封孔器前必須把鉆孔內碎眼或煤粉吹凈，防止封孔器與煤壁間擠壓不嚴造成漏漿， ⑤.發(fā)泡后形成整體固態(tài)充填物(5)，得結實頂板；清理冒頂區(qū)域(I)下方冒落煤矸(6)，并進行架棚支護。
2.如權利要求1所述的利用發(fā)泡材料充填體接頂處理煤礦巷道冒頂?shù)姆椒?，其特征在?靠近冒頂區(qū)域(I)的正常巷道段架設的臨時支護(2)為單體臨時支護，要求排距不可大于 800mm。
3.如權利要求1所述的利用發(fā)泡材料充填體接頂處理煤礦巷道冒頂?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?所述注料管(4)不少于兩排，外露100-400mm，確?？枕攨^(qū)能充填滿。
4.如權利要求1所述的利用發(fā)泡材料充填體接頂處理煤礦巷道冒頂?shù)姆椒?，其特征在?發(fā)泡型充填液發(fā)泡比例不小于1:20。
【文檔編號】E21D11/00GK104500090SQ201410691048
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權日:2014年11月25日
【發(fā)明者】朱敬, 李付臣, 程發(fā)祥, 時萌萌, 孔德順, 李華, 柳泉 申請人:兗州煤業(yè)股份有限公司