近日,晋城技术研究院《一种煤层顶板冒落区置换充填方法》获得国家知识产权发明专利证书,在煤矿巷道支护技术领域又多一项技术支撑。
随着煤矿开采深度的增加,巷道围岩压力显现加剧,尤其受采动影响的煤巷,煤层板冒落现象时有发生。煤层顶板冒落区结构复杂,操作空间有限,处理要求时效性极强。采用传统木垛构顶方式处理,工人劳动强度大,作业环境危险,安全隐患多,并且冒落区易积聚瓦斯,不及时处理存在瓦斯超限和瓦斯爆炸的风险。若用有机高分子材料充填,则价格昂贵,发泡后阻燃性大大降低,且有腐蚀性,反应温度高。《一种煤层顶板冒落区置换充填方法》通过在煤层顶板冒落区设置模袋,将模袋内充气后与冒落区域贴合,模袋底部使用槽钢、钢筋网、单体柱进行临时支护。使用充填泵向充气模袋内输送双组分浆液,浆液自底部进料口进入,置换出模袋内气体,气体从模袋顶部泄压阀排出,充填体固化后打设锚杆、锚索支护,使充填体与顶板围岩形成稳定的支护结构。
本发明可有效解决煤层顶板冒落区瓦斯超限、支护失效问题,该工艺不改变原巷道断面尺寸,通过快速充填冒落区、加强支护保证顶板安全,具有良好的推广性。下一步,晋城技术研究院会将煤层顶板冒落区置换充填方法应用于高瓦斯、顶板条件差的矿井,不断打磨优化方法,为煤矿安全生产和长远发展做出贡献。
作者:时珏