新型高強抗壓裂密閉工藝技術研究

王　永（肥城礦業集團楊營能源有限責任公司,山東　濟寧　272622）

新型高強抗壓裂密閉工藝技術研究

王永
（肥城礦業集團楊營能源有限責任公司,山東濟寧272622）

摘要：新型高強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。具有高強度、耐沖擊、耐腐蝕、使用壽命長，能增加密閉的質量，減少損壞和漏風，使用更長久。

關鍵詞：密閉；高強；抗壓

1　研究背景

我礦井下多處密閉由于巷道動壓和靜壓力逐步增大而被壓壞，造成漏風，經分析原密閉墻體存在的主要缺陷是：密閉墻體與頂板應力方向不垂直；密閉抗壓強度小于礦山壓力；頂板壓力集中在密閉墻體的頂端局部斜三角多數是頂端外側壓壞。研制和使用新型高強抗壓裂密閉是解決礦井通風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

該密閉主要是在實施正常密閉的基礎上，密閉的里面和外面同時砌墻，具體做法是在密閉過程中，事先在中間留一個能鉆過人的窗口，待整體磚墻砌完后，首先在內里實施混泥土噴漿處理，然后砌堵窗口，再實施黃泥土填充，這樣即可完成。采用這種方法，不但加固了密閉杜絕了漏風，而且還有效地抗擊了沖擊地壓的影響，保證了密閉質量，確保通防安全。但該種密閉的抗礦井深部動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使用新型高強抗壓裂密閉

首先選好砌筑密閉墻的地點,在此地點用磚料石構筑兩道臨時墻,砌墻前應先在需密閉的范圍內,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,兩道墻間距可據構墻地點的地壓大小而定,一般0.5～1.2m，外墻要用直角體形墻。煤礦采用新型高強抗壓裂密閉不但有效地堵住因漏風造成的煤炭自燃隱患，而且還探索出了一條新形勢下礦井防滅火的新途徑。

3　新型高強抗壓裂密閉的用途

3.1建筑方式：人工操作。

新型高強抗壓裂密閉主要用于煤礦井下深部采區，巷道壓力大各種開采容易自燃和自燃的煤層采空區和其他巷道中，建筑地點巷道要穩定堅固斷面在5平方米以上，切巷壁和頂板支護完好的地點，有效地避免密閉因壓壞造成老空區瓦斯和通風火災等故障的發生2，為煤礦標準化和現代化管理奠定基礎。

3.2 主要技術指標

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；墻體抗壓應力25--55公斤/厘米2米；水泥標號大于400號；沙、灰比3：1；料石250*250mm。

3.3 適用條件

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

4　方案設計

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。

密閉墻體抗壓強度計算

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

R―――墻體抗壓強度

A―――經驗系數查表知0.525

B―――經驗系數查表知0.569

RC―――水泥標號強度400

C÷W―――灰水比

經計算密閉墻體抗壓力大于頂板壓力。

5　應用效果

新型高強抗壓裂密閉應用于解決礦井壓力較大的已采區，本著安全穩妥在做好各項安全技術措施的基礎了進行了試驗應用。

5.1試驗目的

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

（2）考查新型高強抗壓裂密閉可靠、抗力、漏風、耐用等參數的影響變化。

（3）考查新型高強抗壓裂密閉的安全穩定性。

5.2試驗步驟

試驗之前，詳細測量新型高強抗壓裂密閉使用前后壓力、漏風、穩固等參數。建筑新型高強抗壓裂密閉，其中對9818運中、9816運中、7114運中、3407運中密閉使用參數進行測量。

5.3新型高強抗壓裂密閉的穩定性

通風系統的穩定性：從2013年1月份開始試驗至今礦井通風系統完好，保持了正常狀態。新型高強抗壓裂密閉使用的安全性：試驗期間新型高強抗壓裂密閉沒有發生任何事故。密閉封閉的嚴密性：無任何透風現象。

6　結束語

從新型高強抗壓裂密閉使用前后實測參數比較可以看出，新型高強抗壓裂密閉具有其他密閉不可替代的安全可靠性能，耐用性和穩定性較好，使礦井通風系統更加可靠，提高了礦井抗擊重大災害事故的能力，更具有規范化自動輕便化標準化，實用性和經濟性也較好。

作者簡介:王永(1981-)，男，畢業于山東科技大學，從事技術工作。