新型高强抗压裂密闭工艺技术研究

王　永（肥城矿业集团杨营能源有限责任公司,山东　济宁　272622）

新型高强抗压裂密闭工艺技术研究

王永
（肥城矿业集团杨营能源有限责任公司,山东济宁272622）

摘要：新型高强抗压裂密闭采用巷道周边掏槽,以料石、砖、水泥砌筑双层永久密闭墙体,中间用工字钢混凝土填充。具有高强度、耐冲击、耐腐蚀、使用寿命长，能增加密闭的质量，减少损坏和漏风，使用更长久。

关键词：密闭；高强；抗压

1　研究背景

我矿井下多处密闭由于巷道动压和静压力逐步增大而被压坏，造成漏风，经分析原密闭墙体存在的主要缺陷是：密闭墙体与顶板应力方向不垂直；密闭抗压强度小于矿山压力；顶板压力集中在密闭墙体的顶端局部斜三角多数是顶端外侧压坏。研制和使用新型高强抗压裂密闭是解决矿井通风安全这一难题的有效方法和途径。

2　方案的选择和比较

2.1使用双墙中间灌注黄泥土密闭

该密闭主要是在实施正常密闭的基础上，密闭的里面和外面同时砌墙，具体做法是在密闭过程中，事先在中间留一个能钻过人的窗口，待整体砖墙砌完后，首先在内里实施混泥土喷浆处理，然后砌堵窗口，再实施黄泥土填充，这样即可完成。采用这种方法，不但加固了密闭杜绝了漏风，而且还有效地抗击了冲击地压的影响，保证了密闭质量，确保通防安全。但该种密闭的抗矿井深部动压和静压的效果不好，局限于矿井浅部和压力小的巷道密闭。

2.2使用新型高强抗压裂密闭

首先选好砌筑密闭墙的地点,在此地点用砖料石构筑两道临时墙,砌墙前应先在需密闭的范围内,剔去浮煤(矸石),两帮挖槽300mm以上,去除松软围岩,墙的厚度一般为240至500mm即可,两道墙间距可据构墙地点的地压大小而定,一般0.5～1.2m，外墙要用直角体形墙。煤矿采用新型高强抗压裂密闭不但有效地堵住因漏风造成的煤炭自燃隐患，而且还探索出了一条新形势下矿井防灭火的新途径。

3　新型高强抗压裂密闭的用途

3.1建筑方式：人工操作。

新型高强抗压裂密闭主要用于煤矿井下深部采区，巷道压力大各种开采容易自燃和自燃的煤层采空区和其他巷道中，建筑地点巷道要稳定坚固断面在5平方米以上，切巷壁和顶板支护完好的地点，有效地避免密闭因压坏造成老空区瓦斯和通风火灾等故障的发生2，为煤矿标准化和现代化管理奠定基础。

3.2 主要技术指标

密闭形式双墙工字钢灌注混凝土；密闭尺寸视巷道条件而定；密闭外墙角度垂直顶板应力，直角梯形墙底角700；总厚度约1.3米；工字钢固定方式横竖各两根；墙体抗压应力25--55公斤/厘米2米；水泥标号大于400号；沙、灰比3：1；料石250*250mm。

3.3 适用条件

巷道要稳定坚固断面在5平方米以上；切巷壁和顶板支护完好的地点；各种煤层和岩层的巷道都可以使用。

4　方案设计

该密闭由里墙、外墙、工字钢、混凝土、裙边、反水池、注浆管、观察管、密闭外花墙栅栏等。

密闭墙体抗压强度计算

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

R―――墙体抗压强度

A―――经验系数查表知0.525

B―――经验系数查表知0.569

RC―――水泥标号强度400

C÷W―――灰水比

经计算密闭墙体抗压力大于顶板压力。

5　应用效果

新型高强抗压裂密闭应用于解决矿井压力较大的已采区，本着安全稳妥在做好各项安全技术措施的基础了进行了试验应用。

5.1试验目的

（1）采用新型高强抗压裂密闭，满足煤矿已采区防止瓦斯涌出、防止采空区透水、防止采空区煤炭自然等事故的要求，并查对矿井密闭的可靠稳定性。

（2）考查新型高强抗压裂密闭可靠、抗力、漏风、耐用等参数的影响变化。

（3）考查新型高强抗压裂密闭的安全稳定性。

5.2试验步骤

试验之前，详细测量新型高强抗压裂密闭使用前后压力、漏风、稳固等参数。建筑新型高强抗压裂密闭，其中对9818运中、9816运中、7114运中、3407运中密闭使用参数进行测量。

5.3新型高强抗压裂密闭的稳定性

通风系统的稳定性：从2013年1月份开始试验至今矿井通风系统完好，保持了正常状态。新型高强抗压裂密闭使用的安全性：试验期间新型高强抗压裂密闭没有发生任何事故。密闭封闭的严密性：无任何透风现象。

6　结束语

从新型高强抗压裂密闭使用前后实测参数比较可以看出，新型高强抗压裂密闭具有其他密闭不可替代的安全可靠性能，耐用性和稳定性较好，使矿井通风系统更加可靠，提高了矿井抗击重大灾害事故的能力，更具有规范化自动轻便化标准化，实用性和经济性也较好。

作者简介:王永(1981-)，男，毕业于山东科技大学，从事技术工作。