[发明专利]一种矸石充填-注浆加固深井无煤柱沿空留巷施工工艺

权利要求书

1.一种矸石充填-注浆加固深井无煤柱沿空留巷施工工艺，其特征在于：使用巷旁矸石充填墙体框架、矸石破碎运输系统和注浆加固系统；

具体步骤包括：

步骤1，在相邻工作面正在掘进施工的巷道，即距离沿空留巷最近且正在掘进施工的巷道为掘进巷道，使用矸石破碎运输系统将掘进巷道产生的大块矸石破碎处理后再运输至沿空留巷处；

步骤2，在原巷道采空区一侧巷旁构筑充填墙体框架，且留巷尺寸与原巷道一致；

步骤3，破碎矸石（8）通过矸石破碎运输系统抛射充填至巷旁矸石充填墙体框架内部，然后使用注浆加固系统对充填了矸石（8）的巷旁矸石充填墙体框架进行注浆加固，形成矸石充填墙体，其中矸石充填与注浆加固都是分为上、下部充填两个阶段进行；

步骤4，对矸石充填墙体进行锚固注浆锚索及喷涂聚氨酯涂层；

具体步骤如下：

首先在保留原巷道采空区一侧的工字钢并在充填墙体的另一侧位置添加一个新的工字钢，并使用横向连接杆（3）连接组成工字钢架（1），沿巷道走向的工字钢架（1）之间使用纵向连接杆（2）连接，在横向连接杆（3）上绑扎金属网（6），并在工字钢架（1）外侧设置双向拉伸塑料网（4），通过铁丝绑扎在工字钢架（1）与纵向连接杆（2）上，双面自粘密封卷材（5）固定在双向拉伸塑料网（4）上，再通过铁丝穿过金属网（6）与双面自粘密封卷材（5）、双向拉伸塑料网（4）与纵向连接杆（2）绑扎在一起，共同组成矸石充填墙体框架；在进行首段矸石充填墙体框架搭建时，在矸石充填墙体框架尾部使用金属网（6）、双向拉伸塑料网（4）组成的双层网进行全断面封闭；

当将整个留巷的矸石充填墙体框架都建造完之后，在注浆锚索（9）预埋设处，即矸石充填墙体框架高度的1/4、1/2及3/4处安装锚索保护套管（7），将掘进巷道（21）掘进时产生的大块碎石经皮带运输机（24）运输至矸石破碎硐室（22），使用矸石破碎机（23）对大块碎石进行破碎得到矸石（8）；当破碎后的矸石（8）通过皮带运输机（24）运输至沿空留巷（20）内的巷旁矸石充填墙体（19）迎头面，通过抛矸机（25）抛射充填，当充填至矸石充填墙体框架高度的1/4处时，进行第一道注浆锚索（9）的埋设，将注浆锚索（9）的一端穿过一侧的锚索保护套管（7）后，再穿过塑胶套管（10）由另一侧的锚索保护套管（7）穿出，将止浆塞（11）穿过锚索塞入锚索保护套管（7）内，完成第一道注浆锚索（9）的预埋设，继续充填矸石（8），同时插入下部注浆花管（16），直至矸石充填墙体框架高度的1/2处停止，进行下部矸石充填体表面发泡混凝土喷层（15）的喷涂，分别在下部矸石充填体首尾两端的金属网（6）及两侧的金属网（6）表面喷射厚为50~100 mm的发泡混凝土，在喷射过程中注意避免覆盖注浆锚索（9）的外露端，完成矸石充填体四周的封闭，发泡混凝土喷层（15）凝固后，使用注浆软管（27）连接下部注浆花管（16）进行注浆，直至浆液溢满下部矸石充填体的上表面，完成矸石（8）的下部充填注浆作业，此时在矸石充填墙体框架高度的1/4处的第一道注浆锚索分为被浆液凝固后的锚固段与塑胶套管（10）中的自由段，锚固段为注浆锚索（9）未被塑胶套管（10）覆盖的区段，注浆加固后，与浆液粘结在一起，自由段即为注浆锚索（9）被塑胶套管（10）覆盖的区段，注浆加固后，未被浆液粘结，可自由伸长，且注浆锚索（9）的两端都未进行锚固；

当矸石（8）的下部充填注浆结束浆液凝固后，进行矸石充填墙体框架高度的1/2处的第二道注浆锚索的预埋设，并进行矸石（8）上部充填，同时预埋设上部注浆花管（17），待矸石（8）充填至矸石充填墙体框架高度的3/4处时，进行第三道注浆锚索的预埋设，直至矸石（8）填满上部空间，使用金属网（6）封闭上断面，再通过喷射发泡混凝土封闭矸石层表面，注意避免发泡混凝土喷层（15）覆盖住上部注浆花管（17）的管口，待发泡混凝土喷层（15）凝固，注浆软管（27）连接上部注浆花管（17），进行注浆加固，待注浆结束时进行密封上部注浆花管（17）的管口；

当浆液凝固后，依次将塑胶垫板（12）、金属托盘（13）穿过采空区一侧的注浆锚索（9）的外露端紧贴发泡混凝土喷层（15），使用锁具（14）固定采空区一侧的注浆锚索（9）的外露端，当采空区一侧的注浆锚索（9）外露端头全部锚固后，进行沿空留巷侧的注浆锚索（9）的外露端头锚固，完成注浆锚索（9）锚固后，在发泡混凝土喷层（15）表面再喷聚氨酯抗风化涂层（18），提高矸石充填墙体的抗风化性及密闭性，注意避免将巷道内的注浆锚索（9）的端头覆盖，便于在后续矸石充填墙体发生明显变形时，内部充满裂隙再进行注浆补强。