[发明专利]一种煤矿用密闭墙及其构建方法

权利要求书

1.一种煤矿用密闭墙，所述密闭墙包括墙体(1)，所述墙体由矸石(2)衬砌而成，所述矸石之间的缝隙中填充填料组合物(3)；所述墙体外侧沿墙体及巷道壁铺设金属网形成金属网层(4)，金属网层(4)上进行混凝土喷浆，待混凝土凝固后形成混凝土喷浆层(5)，穿过混凝土喷浆层和金属网层向破碎带煤壁的裂隙和微孔中再注射所述填料组合物形成隔离层(6)；所述密闭墙包括填料组合物，其特征是：所述填料组合物包括碱金属硅酸盐、填料、水和改性剂；其各部分组成为：35至60重量%的碱金属硅酸盐、30-60重量%的填料、2-12重量%的改性剂以及2-12重量%的水；所述碱金属硅酸盐为水玻璃；所述填料为无机填料，且经精细分割，其平均粒径小于200微米；所述改性剂作用是使组合物对水分不敏感，所述改性剂是平均分子量至少约10000的水溶性或水分散性丙烯酸聚合物或共聚物，所述聚合物包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸的共聚物。

2.一种如权利要求1所述的煤矿用密闭墙，其特征是：所述填料具有高二氧化硅含量，按重量计，约占填料总重量的58%至75%；所述二氧化硅是矿物或合成无定形二氧化硅，包括硅藻土、石英和沙子。

3.一种如权利要求2所述的煤矿用密闭墙，其特征是：所述填料材料包括选自硅石制品、非碱金属硅酸盐的硅酸盐及其混合物的组分中的至少一个。

4.一种如权利要求3所述的煤矿用密闭墙，其特征是：所述硅酸盐包括石棉、瓷土、云母、滑石粉、硅酸铝、硅灰石、硅酸铝和硅酸钙。二氧化硅产品可以是矿物和合成无定形二氧化硅，包括硅藻土、石英和沙子。

5.一种如权利要求1所述的煤矿用密闭墙，其特征是：所述丙烯酸聚合物或共聚物具有低于0℃的玻璃化转变温度，并且在填料组合物中具有良好的相容性。

6.一种如权利要求5所述的煤矿用密闭墙，其特征是：所述丙烯酸聚合物是具有低Tg和优异柔韧性的自塑化热塑性丙烯酸聚合物。

7.一种煤矿用密闭墙用填料组合物的制备方法，其特征是：将碱金属硅酸盐和聚合物改性剂与填料结合，以使填料组合物具有适当的流变性，以密封密闭墙及其周围的裂缝；所述填料组合物包含约35至60重量%的碱金属硅酸盐、30-60重量%的填料、2-12重量%的改性剂以及2-12重量%的水；所述结合包括首先将水玻璃的水分散体添加到混合容器中，然后通过混合将粉末填料填充到容器中。接着添加丙烯酸乳液，并将形成的溶液混合8分钟。最后，将主要部分的水泵入混合器并混合20分钟，从而生成相应的填料组合物。

8.一种煤矿用密闭墙的构建方法，其特征是：包括步骤如下：

首先，由矸石衬砌形成墙体，所述矸石之间的缝隙中填充填料组合物；

其次，所述墙体外侧沿墙体及巷道壁铺设金属网形成金属网层，金属网层上进行混凝土喷浆，待混凝土凝固后形成混凝土喷浆层；

再次，穿过混凝土喷浆层和金属网层向破碎带煤壁的裂隙和微孔中再注射所述填料组合物形成隔离层从而闭墙及其周围的裂缝；

所述填料组合物包括碱金属硅酸盐、填料、水和改性剂；其各部分组成为：35至60重量%的碱金属硅酸盐、30-60重量%的填料、2-12重量%的改性剂以及2-12重量%的水；所述碱金属硅酸盐为水玻璃；所述填料为无机填料，且经精细分割，其平均粒径小于200微米；所述改性剂作用是使组合物对水分不敏感，所述改性剂是平均分子量至少约10000的水溶性或水分散性丙烯酸聚合物或共聚物，所述聚合物包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸的共聚物。

9.一种如权利要求8所述的煤矿用密闭墙的构建方法，其特征是：注射所述填料组合物为通过沿垂直巷道壁顶部方向打孔向煤壁的裂隙和微孔中注射填料组合物，当混凝土喷浆层边缘有填料组合物泄露时，停止注射，此时在破碎煤壁中形成一道隔离结构，即形成隔离层，可堵塞漏风通道。