抗壓封閉墻施工新工藝

摘 要 通過對傳統(tǒng)封閉墻與新型“抗壓封閉墻”的對比，在施工工藝和效果上實踐性的總結(jié)、突顯了“抗壓封閉墻施工新工藝”的“嚴(yán)實、密閉、抗壓”等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞 抗壓；牢固；不漏氣；新工藝

中圖分類號 K928 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)062-0108-02

1 礦井概述

潘北礦位于潘集背斜北翼及局部轉(zhuǎn)折端，總體為一單斜構(gòu)造，即處在潘集背斜和尚塘耿村集向斜共翼部位，主要發(fā)育2條大斷層，分別為F1、F66，貫穿整個礦井，受褶曲和大斷層的影響，礦井中、小斷層特別發(fā)育。

礦井采用立井、集中大巷、分區(qū)石門的開拓方式。目前生產(chǎn)水平標(biāo)高為-650 m，在-490 m增設(shè)輔助水平，現(xiàn)有東翼、西翼兩個采區(qū)。

2 問題的提出

采煤工作面收作或煤巷掘進工作面因各種原因停止施工后，因防火及瓦斯管理需求，需施工防火（封閉）墻以消除安全隱患。潘北礦地質(zhì)條件復(fù)雜，采煤工作面回采長度基本在1 Km以下，回采時間較短，每年需封閉3～5個工作面，10個左右盲巷，且永久封閉墻施工地點頂板破碎較嚴(yán)重，圍巖裂隙發(fā)育。采用傳統(tǒng)工藝施工的封閉墻，如1111（3）采空區(qū)封閉墻、1121（1）采空區(qū)封閉墻等，施工幾個月后，出現(xiàn)了封閉墻外瓦斯?jié)舛雀?、墻體周邊與圍巖接合處偶爾存在裂縫等問題，封閉效果較差，問題的處理極其耗費人力物力。為確保防火（封閉）墻施工質(zhì)量，做到密閉、抗壓、長時間服務(wù)，我們對防火（封閉）墻施工工藝進行了

研究。

3 封閉墻傳統(tǒng)施工工藝

防火（封閉）墻傳統(tǒng)施工工藝如下：在砌墻位置掏槽，按照厚度800mm施工第一道封閉墻，施工完畢后對墻體進行噴漿，然后同樣工序按兩墻間距500 mm要求施工第二道厚度800 mm封閉墻，最后兩墻之間用水泥漿（灰水比為1:1）注實。施工如圖1所示。

該施工工藝有較為明顯的缺點，即在遇到裂隙較發(fā)育或壓力顯現(xiàn)較明顯的地段，無法保證墻體的密閉及抗壓性，造成封閉墻漏氣，帶來極大的安全隱患。

以1121（1）工作面為例，因墻體四周掏槽部位有裂隙，噴漿強度并不能抵抗高壓注漿壓力，造成水泥漿順裂隙向采空區(qū)方向跑漏，在浪費大量材料后仍不能密閉，只能采取外段噴注漿配合抽排才能解決瓦斯問題，浪費了大量人力物力卻沒有達到好的封閉效果。

4 抗壓封閉墻施工新工藝

以1121（3）工作面收作后施工封閉墻為例。

4.1 1121（3）工作面概況

1）采煤面參數(shù)。1121（3）工作面走向長1400 m，傾斜長132 m，斜面積184800 m2，平均煤厚3.5 m，容重1.4 t/m3，可采儲量約為90.2萬噸。工作面標(biāo)高為-570 m～-490 m。該工作面13-1煤層呈塊狀及粉末狀，煤層產(chǎn)狀變化較大，煤層產(chǎn)狀為：傾角20～32°，13-1煤厚1.57 m～5.6 m，平均煤厚3.5 m。13-1煤有1～3層夾矸。

2）鄰近采掘。1121（3）工作面西部連接-490 m膠帶機大巷及-570 m膠帶機大巷，南邊貼近1111（3）工作面，1111（3）工作面已回采封閉，北邊為13-1煤未設(shè)計開采區(qū)；該面位于東一采區(qū)九東～輔1勘探線之間。

3）其它地質(zhì)情況。①煤塵：有煤塵爆炸危險性，水份3.28％，灰份43.26％，揮發(fā)份Vdaf45.88％，火焰長度60 mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉量50％。②煤的自燃發(fā)火：有自燃發(fā)火危險，自然發(fā)火期3～6個月，屬Ⅱ類自燃。③地溫情況：本礦井恒溫帶深度為30 m，溫度16.8℃，地溫梯度2.3℃/100m。工作面實際溫度在26～30℃。④地壓情況：本工作面周邊及上下地壓較大。在斷層附近，可能有壓力增大，頂板抽冒現(xiàn)象。

基于以上資料描述，針對1121（3）工作面地壓較大，溫度較高，對于收作防火，封閉墻的墻體施工的抗壓強度有更高要求的實際情況，在施工封閉墻的時候，我們創(chuàng)新了傳統(tǒng)封閉墻的施工工藝。

4.2 抗壓封閉墻施工新工藝

通過分析傳統(tǒng)施工工藝存在的漏洞，我們進行多次試驗改進，改進后施工工藝如下（如圖2所示）：

1）在施工防火（封閉）墻位置首先將墻體前后5m進行噴注漿，以封堵裂隙。注漿時均按灰水比1:0.7配置水泥漿。

2）兩道封閉墻施工前先掏槽，在兩處掏槽位置再進行噴注漿，靠里口的第一道墻往幫部貼，三角垛處的頂、幫部打淺孔（1.5～2米）及深孔（4～6米）注漿注實；前后兩面墻必須進行噴漿處理。錨注管以深淺孔（0.5 m-2.0 m）交替方式布置在掏槽位置處。錨注管間距500 mm，且外露圍巖500 mm，除用于注漿外也起到加固墻體的作用。掏槽位置的噴注漿，有效確保了墻體與巷道接觸段的密閉要求。

3）第一道墻體厚度500 mm，施工后該墻周邊噴漿，并在兩道封閉墻之間按同樣布置方式向周圍圍巖打錨注管注漿。

4）第二道墻厚度500 mm，與第一道墻間距1000 mm施工，施工后該墻周邊噴漿，噴漿嚴(yán)實后繼續(xù)在第二道墻外施工3～5排深淺孔注漿。

5）每道墻之間1000mm空隙，用水泥、砂漿、石子填滿并帶壓注實。最后進行兩道封閉墻之間的注漿，注漿采用多次加壓注漿方式，壓力達6MP以上注滿為止，防止水泥漿凝固后收縮縫的產(chǎn)生，確保封堵嚴(yán)實。

5 應(yīng)用效果

采用新工藝后，分別施工了12125、12128、1121（3）工作面等多處采空區(qū)封閉防火墻，通過不間斷檢測發(fā)現(xiàn)，在封閉墻內(nèi)瓦斯20～90%的情況下，墻外瓦斯基本在0.3%以下，墻體牢固可靠，滿足了工作面封閉后嚴(yán)實不漏氣的要求。

6 結(jié)論

通過對比傳統(tǒng)工藝和新施工工藝可以看出，新工藝主要有以下優(yōu)點：①兩墻之間注漿段由500 mm提高至1000 mm，以及錨注管外露圍巖500 mm布置，增大了墻體抗壓性；②對周邊圍巖多次不同位置的噴注漿，有效避免了墻體與周邊圍巖接觸段、墻體附近圍巖裂隙的產(chǎn)生；③灰水比由1:1提高至1:0.7，且采用了多次加壓注漿方式，有效避免了水泥漿凝固后收縮縫的產(chǎn)生。

參考文獻

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[2]吳士坤，呂學(xué)強，張光超，孫慶鵬.密閉墻漏風(fēng)治理研究[J].山東煤炭科技，2008，04.

作者簡介

鄒卓平（1982—），男，湖南婁底人，本科，初級，研究方向：礦井通風(fēng)。