淮南矿业集团平安公司，安徽 淮南 232001
摘要：为了增加采空区封闭墙的封闭效果，在传统封闭墙施工工艺的基础上进行改进，总结出一套新的封闭墙施工工艺，突显出了密闭墙“严实、密闭、抗压”等优点。
关键词：抗压；牢固；不漏气；新工艺
1．矿井概述
潘四东矿位于潘集背斜北翼及局部转折端，总体为一单斜构造，即处在潘集背斜和尚塘耿村集向斜共翼部位，主要发育2条大断层，分别为F1、F66，贯穿整个矿井，受褶曲和大断层的影响，矿井中、小断层特别发育。矿井采用立井、集中大巷、分区石门的开拓方式。目前生产水平标高为-650m，在-490m增设辅助水平。
2．问题的提出
采煤面收作或煤巷掘进面因各种原因停止施工后，因防火及瓦斯管理需求，需施工防火（封闭）墙以消除安全隐患。潘北矿地质条件复杂，采煤工作面回采长度基本在1Km以下，回采时间较短，每年需封闭3～5个工作面，10个左右盲巷，且永久封闭墙施工地点顶板破碎较严重，围岩裂隙发育。采用传统工艺施工的封闭墙，如1111（3）采空区封闭墙、1121（1）采空区封闭墙等，施工几个月后，出现了封闭墙外瓦斯浓度高、墙体周边与围岩接合处偶尔存在裂缝等问题，封闭效果较差，问题的处理极其耗费人力物力。为确保防火（封闭）墙施工质量，做到密闭、抗压、长时间服务，我们对防火（封闭）墙施工工艺进行了研究。
3．封闭墙传统施工工艺
防火（封闭）墙传统施工工艺如下：在砌墙位置掏槽，按照厚度800mm施工第一道封闭墙，施工完毕后对墙体进行喷浆，然后同样工序按两墙间距500mm要求施工第二道厚度800mm封闭墙，最后两墙之间用水泥浆（灰水比为1：1）注实。施工如图1所示。
该施工工艺有较为明显的缺点，即在遇到裂隙较发育或压力显现较明显的地段，无法保证墙体的密闭及抗压性，造成封闭墙漏气，带来极大的安全隐患。
以1121（1）工作面为例，因墙体四周掏槽部位有裂隙，喷浆强度并不能抵抗高压注浆压力，造成水泥浆顺裂隙向采空区方向跑漏，在浪费大量材料后仍不能密闭，只能采取外段喷注浆配合抽排才能解决瓦斯问题，浪费了大量人力物力却没有达到好的封闭效果。
4．抗压封闭墙施工新工艺
以1121（3）工作面收作后施工封闭墙为例。
4.1 1121（3）工作面概况
（1） 采煤面参数
1121（3）工作面走向长1400m，倾斜长132m，斜面积184800㎡，平均煤厚3.5m，容重1.4t/m³，可采储量约为90.2万吨。工作面标高为-570m～-490m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 该工作面13-1煤层呈块状及粉末状，煤层产状变化较大，煤层产状为:倾角20～32°，13-1煤厚1.57～5.6m，平均煤厚3.5m。13-1煤有1～3层夹矸。
（2） 邻近采掘
1121（3）工作面西部连接-490m胶带机大巷及-570m胶带机大巷，南边贴近1111（3）工作面，1111（3）工作面已回采封闭，北边为13-1煤未设计开采区；该面位于东一采区九东～辅1勘探线之间。
（3）其它地质情况
①、煤尘：有煤尘爆炸危险性，水份3.28％，灰份43.26％，挥发份Vdaf45.88％，火焰长度60mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量50％。
②、煤的自燃发火：有自燃发火危险，自然发火期3～6个月，属Ⅱ类自燃。
③ 地温情况：本矿井恒温带深度为30m，温度16.8℃，地温梯度2.3℃/100m。工作面实际温度在26～30℃。
④ 地压情况：本工作面周边及上下地压较大。在断层附近，可能有压力增大，顶板抽冒现象。
基于以上资料描述，针对1121（3）工作面地压较大，温度较高，对于收作防火，封闭墙的墙体施工的抗压强度有更高要求的实际情况，在施工封闭墙的时候，我们创新了传统封闭墙的施工工艺。
4.2．抗压封闭墙施工新工艺
通过分析传统施工工艺存在的漏洞，我们进行多次试验改进，改进后施工工艺如下（如图2所示）：
（1）在施工防火（封闭）墙位置首先将墙体前后5m进行喷注浆，以封堵裂隙。注浆时均按灰水比1：0.7配置水泥浆。
（2）两道封闭墙施工前先掏槽，在两处掏槽位置再进行喷注浆，靠里口的第一道墙往帮部贴，三角垛处的顶、帮部打浅孔（1.5～2米）及深孔（4～6米）注浆注实;前后两面墙必须进行喷浆处理。锚注管以深浅孔（0.5m-2.0m）交替方式布置在掏槽位置处。锚注管间距500mm，且外露围岩500mm，除用于注浆外也起到加固墙体的作用。掏槽位置的喷注浆，有效确保了墙体与巷道接触段的密闭要求。
（3）第一道墙体厚度500mm，施工后该墙周边喷浆，并在两道封闭墙之间按同样布置方式向周围围岩打锚注管注浆。
（4）第二道墙厚度500mm，与第一道墙间距1000mm施工，施工后该墙周边喷浆，喷浆严实后继续在第二道墙外施工3～5排深浅孔注浆。
（5）每道墙之间1000mm空隙,用水泥、砂浆、石子填满并带压注实。最后进行两道封闭墙之间的注浆，注浆采用多次加压注浆方式，压力达6MP以上注满为止，防止水泥浆凝固后收缩缝的产生，确保封堵严实。
5．应用效果
采用新施工工艺后，我们分别施工了12125、12128、1121（3）工作面等多处采空区封闭防火墙，通过不间断检测发现，在封闭墙内瓦斯20～90%的情况下，墙外瓦斯基本在0.3%以下，墙体牢固可靠，满足了工作面封闭后严实不漏气的要求。
6．结论
通过对比传统工艺和新施工工艺可以看出，新工艺主要有以下优点：①两墙之间注浆段由500mm提高至1000mm，以及锚注管外露围岩500mm布置，增大了墙体抗压性；②对周边围岩多次不同位置的喷注浆，有效避免了墙体与周边围岩接触段、墙体附近围岩裂隙的产生；③灰水比由1:1提高至1:0.7，且采用了多次加压注浆方式，有效避免了水泥浆凝固后收缩缝的产生。
论文作者:邹卓平
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第02期
论文发表时间:2019/5/6
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