王　永（肥城礦業(yè)集團(tuán)楊營能源有限責(zé)任公司,山東　濟(jì)寧　272622）

新型高強(qiáng)抗壓裂密閉工藝技術(shù)研究

王永
（肥城礦業(yè)集團(tuán)楊營能源有限責(zé)任公司,山東濟(jì)寧272622）

摘要：新型高強(qiáng)抗壓裂密閉采用巷道周邊掏槽,以料石、磚、水泥砌筑雙層永久密閉墻體,中間用工字鋼混凝土填充。具有高強(qiáng)度、耐沖擊、耐腐蝕、使用壽命長，能增加密閉的質(zhì)量，減少損壞和漏風(fēng)，使用更長久。

關(guān)鍵詞：密閉；高強(qiáng)；抗壓

1　研究背景

我礦井下多處密閉由于巷道動(dòng)壓和靜壓力逐步增大而被壓壞，造成漏風(fēng)，經(jīng)分析原密閉墻體存在的主要缺陷是：密閉墻體與頂板應(yīng)力方向不垂直；密閉抗壓強(qiáng)度小于礦山壓力；頂板壓力集中在密閉墻體的頂端局部斜三角多數(shù)是頂端外側(cè)壓壞。研制和使用新型高強(qiáng)抗壓裂密閉是解決礦井通風(fēng)安全這一難題的有效方法和途徑。

2　方案的選擇和比較

2.1使用雙墻中間灌注黃泥土密閉

該密閉主要是在實(shí)施正常密閉的基礎(chǔ)上，密閉的里面和外面同時(shí)砌墻，具體做法是在密閉過程中，事先在中間留一個(gè)能鉆過人的窗口，待整體磚墻砌完后，首先在內(nèi)里實(shí)施混泥土噴漿處理，然后砌堵窗口，再實(shí)施黃泥土填充，這樣即可完成。采用這種方法，不但加固了密閉杜絕了漏風(fēng)，而且還有效地抗擊了沖擊地壓的影響，保證了密閉質(zhì)量，確保通防安全。但該種密閉的抗礦井深部動(dòng)壓和靜壓的效果不好，局限于礦井淺部和壓力小的巷道密閉。

2.2使用新型高強(qiáng)抗壓裂密閉

首先選好砌筑密閉墻的地點(diǎn),在此地點(diǎn)用磚料石構(gòu)筑兩道臨時(shí)墻,砌墻前應(yīng)先在需密閉的范圍內(nèi),剔去浮煤(矸石),兩幫挖槽300mm以上,去除松軟圍巖,墻的厚度一般為240至500mm即可,兩道墻間距可據(jù)構(gòu)墻地點(diǎn)的地壓大小而定,一般0.5～1.2m，外墻要用直角體形墻。煤礦采用新型高強(qiáng)抗壓裂密閉不但有效地堵住因漏風(fēng)造成的煤炭自燃隱患，而且還探索出了一條新形勢(shì)下礦井防滅火的新途徑。

3　新型高強(qiáng)抗壓裂密閉的用途

3.1建筑方式：人工操作。

新型高強(qiáng)抗壓裂密閉主要用于煤礦井下深部采區(qū)，巷道壓力大各種開采容易自燃和自燃的煤層采空區(qū)和其他巷道中，建筑地點(diǎn)巷道要穩(wěn)定堅(jiān)固斷面在5平方米以上，切巷壁和頂板支護(hù)完好的地點(diǎn)，有效地避免密閉因壓壞造成老空區(qū)瓦斯和通風(fēng)火災(zāi)等故障的發(fā)生2，為煤礦標(biāo)準(zhǔn)化和現(xiàn)代化管理奠定基礎(chǔ)。

3.2 主要技術(shù)指標(biāo)

密閉形式雙墻工字鋼灌注混凝土；密閉尺寸視巷道條件而定；密閉外墻角度垂直頂板應(yīng)力，直角梯形墻底角700；總厚度約1.3米；工字鋼固定方式橫豎各兩根；墻體抗壓應(yīng)力25--55公斤/厘米2米；水泥標(biāo)號(hào)大于400號(hào)；沙、灰比3：1；料石250*250mm。

3.3 適用條件

巷道要穩(wěn)定堅(jiān)固斷面在5平方米以上；切巷壁和頂板支護(hù)完好的地點(diǎn)；各種煤層和巖層的巷道都可以使用。

4　方案設(shè)計(jì)

該密閉由里墻、外墻、工字鋼、混凝土、裙邊、反水池、注漿管、觀察管、密閉外花墻柵欄等。

密閉墻體抗壓強(qiáng)度計(jì)算

R=A×RC×（C÷W－B）=0.525×400×（1÷1－0.569）=90.3公斤/厘米2

R―――墻體抗壓強(qiáng)度

A―――經(jīng)驗(yàn)系數(shù)查表知0.525

B―――經(jīng)驗(yàn)系數(shù)查表知0.569

RC―――水泥標(biāo)號(hào)強(qiáng)度400

C÷W―――灰水比

經(jīng)計(jì)算密閉墻體抗壓力大于頂板壓力。

5　應(yīng)用效果

新型高強(qiáng)抗壓裂密閉應(yīng)用于解決礦井壓力較大的已采區(qū)，本著安全穩(wěn)妥在做好各項(xiàng)安全技術(shù)措施的基礎(chǔ)了進(jìn)行了試驗(yàn)應(yīng)用。

5.1試驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）采用新型高強(qiáng)抗壓裂密閉，滿足煤礦已采區(qū)防止瓦斯涌出、防止采空區(qū)透水、防止采空區(qū)煤炭自然等事故的要求，并查對(duì)礦井密閉的可靠穩(wěn)定性。

（2）考查新型高強(qiáng)抗壓裂密閉可靠、抗力、漏風(fēng)、耐用等參數(shù)的影響變化。

（3）考查新型高強(qiáng)抗壓裂密閉的安全穩(wěn)定性。

5.2試驗(yàn)步驟

試驗(yàn)之前，詳細(xì)測(cè)量新型高強(qiáng)抗壓裂密閉使用前后壓力、漏風(fēng)、穩(wěn)固等參數(shù)。建筑新型高強(qiáng)抗壓裂密閉，其中對(duì)9818運(yùn)中、9816運(yùn)中、7114運(yùn)中、3407運(yùn)中密閉使用參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。

5.3新型高強(qiáng)抗壓裂密閉的穩(wěn)定性

通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：從2013年1月份開始試驗(yàn)至今礦井通風(fēng)系統(tǒng)完好，保持了正常狀態(tài)。新型高強(qiáng)抗壓裂密閉使用的安全性：試驗(yàn)期間新型高強(qiáng)抗壓裂密閉沒有發(fā)生任何事故。密閉封閉的嚴(yán)密性：無任何透風(fēng)現(xiàn)象。

6　結(jié)束語

從新型高強(qiáng)抗壓裂密閉使用前后實(shí)測(cè)參數(shù)比較可以看出，新型高強(qiáng)抗壓裂密閉具有其他密閉不可替代的安全可靠性能，耐用性和穩(wěn)定性較好，使礦井通風(fēng)系統(tǒng)更加可靠，提高了礦井抗擊重大災(zāi)害事故的能力，更具有規(guī)范化自動(dòng)輕便化標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性也較好。

作者簡介:王永(1981-)，男，畢業(yè)于山東科技大學(xué)，從事技術(shù)工作。