[发明专利]煤矿井下密闭墙体及其构筑方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿安全技术领域，特别是涉及一种用于封闭煤矿井下矿道的密闭墙体及其构筑方法。

背景技术

临时密闭是煤矿通风控制的一项关键技术，应用于井下各巷道掘进、各采面布置和一切生产作业等对通风控制或瓦斯管理有要求的场合。工作人员需要及时、快速地在密闭地点构筑挡风墙，以改变通风路径或是控制瓦斯浓度。在施工时，要求临时密闭结构能够快速构筑、且具有优异的密封密闭性能，即使围岩变形也不得漏风，同时具有高度的安全性等技术要求。因此，及时、快速地构筑临时密闭结构是直接关系到井下一切安全作业的重要环节。

以前国内构筑临时密闭主要采用构筑三七或四八砖墙，在砖墙框架间充填黄土、木点柱框架表面贴风筒布、木点柱框架或砖墙框架内部充填酚醛树脂高分子发泡充填材料等手段。缺点是要么密闭构筑费时、费力，且密闭效果不理想，容易在井下动压下出现漏风问题；要么是材料毒性大(如目前国内市场上使用的酚醛树脂高分子发泡充填材料含有较大量的游离甲醛和苯酚，固化反应时会释放较大的甲醛和苯酚，给井下作业人员造成较大的伤害)、材料具有较大的危险性(酚醛树脂高分子发泡充填材料其固化剂是强酸液体，是高危险品，在材料运输、使用中都存在较大的危险性)、材料使用不方便(材料的储存有效期时间很短，常温不过3个月即失效，对材料生产供应商和矿上储存都带来较大的浪费)。这些密闭技术都在不同程度上给煤矿井下安全生产带来较大的隐患。

现有的密闭墙放弃了砖墙，而多采用混凝土墙，如中国发明专利CN102777208A中公开了一种矿用防冲击密闭墙的施工方法，在需要密闭的巷道前后两侧各设置一道木板墙，两侧木板墙之间采用钢筋和钢丝连接成笼状结构，最后在笼状结构中充满泡沫混凝土，形成密闭墙。这种密闭墙虽然解决了材料有毒性的缺点，也比修筑砖墙省时省力，但仍然需要在巷道内人工设置前后两道木板墙，花费了额外的人力物力，也延长了成墙时间。而且木板墙与巷道四周的内壁之间会留有空隙，灌注的泡沫混凝土也无法保证与巷道四周，尤其是巷道顶部的密闭性，容易漏风和泄露瓦斯，增加了维护成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成型快、质量好、维护成本低的煤矿井下密闭墙体及其构筑方法。

本发明煤矿井下密闭墙体，包括充填袋体，所述充填袋体的左右的宽度和上下的高度略大于要密闭的巷道的宽度和高度，充填袋体垂直于巷道长度方向的前后侧面的上部开设有注浆口，充填袋体的内部为填充腔，填充材料经注浆口进入填充腔形成填充实体，充填袋体外部四周和前后侧面上均设置有多条拉筋，充填袋体顶部和左右两个侧面外侧设置有绑绳。

本发明煤矿井下密闭墙体，其中所述拉筋在水平方向和竖直方向交错设置形成网格结构。

本发明煤矿井下密闭墙体，其中所述拉筋选用高强度尼龙材料。

本发明煤矿井下密闭墙体，其中所述充填袋体顶部开设有若干个排气口。

本发明煤矿井下密闭墙体，其中所述填充材料选用高水材料、低温聚氨酯充填泡沫或水泥强度大于0.4MPa的泡沫水泥。

本发明煤矿井下密闭墙体，其中所述充填袋体选用矿用阻燃帆布。

本发明煤矿井下密闭墙体的构筑方法，其中包括以下步骤：

1)选取充填袋体，所述充填袋体左右的宽度和上下的高度略大于要密闭的巷道的宽度和高度；

2)固定充填袋体，将充填袋体的顶部和左右两侧的绑绳分别捆绑在巷道的顶板和两个侧壁上；

3)固定拉筋，用铁丝将充填袋体上的拉筋分别捆绑在巷道的顶板和侧壁上；

4)连接管路，将注浆口与注浆管路连接，注浆管路的另一端连接有充填设备；

5)开始灌注，启动注浆设备，向充填袋体内充入填充材料，灌注过程中，保持充填袋体顶部与巷道顶板之间相接触。

本发明煤矿井下密闭墙体的构筑方法，其中进行步骤5)时，先充满填充腔的左右两侧，后充满填充腔的中部。

本发明煤矿井下密闭墙体的构筑方法，其中所述填充材料为发泡水泥、高水材料或低温聚氨酯充填泡沫，所述发泡水泥的注浆设备为螺杆式注浆泵，所述高水材料对应的注浆设备为泥浆泵，所述低温聚氨酯充填泡沫对应的注浆设备为气动多功能注浆泵。

本发明煤矿井下密闭墙体的构筑方法，其中所述泡沫水泥的强度大于0.4MPa。