沖擊地壓礦井密閉治理技術(shù)研究

楊江明

（山東省天安礦業(yè)集團(tuán)業(yè)有限公司 ，山東 曲阜 273100）

1 概 述

星村煤礦三采區(qū)埋藏深、沖擊危險(xiǎn)性強(qiáng)，綜放工作面回采過程中受上覆巖層的影響，應(yīng)力釋放時(shí)能量可達(dá)到104焦以上，嚴(yán)重威脅著礦井的安全生產(chǎn)，大能量震動(dòng)造成密閉墻時(shí)常出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。3307外工作面回撤結(jié)束時(shí)軌道順槽密閉墻曾經(jīng)發(fā)生沖擊波沖毀倒塌傷人事件，給礦井的安全生產(chǎn)和密閉區(qū)治理增加了難度。為防止密閉墻沖毀傷人，通過對(duì)密閉區(qū)充填超高水材料、已施工的密閉外加設(shè)鋼絲繩懸掛全斷面金屬網(wǎng)達(dá)到保護(hù)密閉墻的目的。

2 沖擊地壓礦井密閉治理技術(shù)

2.1 采空區(qū)密閉空巷充填技術(shù)

采空區(qū)密閉空巷充填主要是指充填超高水材料。超高水充填材料主要由A、B兩種料組成，分別與水充分混合均勻充填采空區(qū)。該材料凝固后的固體材料微膨脹、阻燃、防水、抗壓不分解。超高水材料與水混合比例 1：8-1：10，水含量占 95%～97%。

1）充填工藝及方法。采用開放式充填方法：即對(duì)采空區(qū)空巷不進(jìn)行任何調(diào)控允許采空區(qū)上覆巖層部分垮落，采空區(qū)完全處于開放與自由狀態(tài)的方式；前期井下使用雙泵分別吸A料和B料按比例進(jìn)行配制、混合進(jìn)行充填；后期通過西風(fēng)井注漿站添加A料、井下用2ZBQ210/4氣動(dòng)注漿泵添加B料進(jìn)行配制，經(jīng)由密閉墻預(yù)留的措施孔進(jìn)行充填。

圖1 3302密閉區(qū)域空巷位置圖

圖2 充填工藝示意圖

2）充填設(shè)備。前期為了實(shí)現(xiàn)充填的連續(xù)輸送，同時(shí)考慮到氣動(dòng)注漿泵重量輕，便于移動(dòng)，且相價(jià)格相對(duì)較低，安全性高，同時(shí)空巷充填體積相對(duì)較小，因此根據(jù)星村煤礦實(shí)際情況綜合考慮選用2ZBQ-210/4型氣動(dòng)注漿泵。

2.2 密閉外加設(shè)鋼絲繩懸掛全斷面金屬網(wǎng)技術(shù)

1）拉設(shè)的鋼絲繩位置為距離密閉墻不大于1m的適當(dāng)位置。

2）沿巷道水平、垂直方向各拉設(shè)不少于4道鋼絲繩，兩道鋼絲繩之間的距離800mm（±100mm），距離頂板最近一道鋼絲繩到頂板的距離為800（±100mm），鋼絲繩直徑不低于15mm，鋼絲繩與巷幫、頂板支護(hù)的錨桿（底板進(jìn)行打設(shè)地錨）進(jìn)行連接。

3）當(dāng)巷幫、頂板無錨桿時(shí)，要利用錨桿鉆機(jī)進(jìn)行打設(shè)錨桿，巷道底板利用風(fēng)動(dòng)扳手進(jìn)行打設(shè)地錨，錨桿的長(zhǎng)度不低于1200mm，錨桿外露長(zhǎng)度200mm左右。

4）安設(shè)全斷面金屬網(wǎng)時(shí)，應(yīng)用不小于10#鐵絲將金屬網(wǎng)聯(lián)到鋼絲繩上，聯(lián)接點(diǎn)為水平鋼絲繩和垂直鋼絲繩交叉點(diǎn)，交叉點(diǎn)采用“十字花”的方式進(jìn)行連接，金屬網(wǎng)周邊與巷道接觸部分使用16#鐵絲進(jìn)行連接，兩臨近連接點(diǎn)間距不大于200mm。

5）掛設(shè)全斷面金屬網(wǎng)時(shí)，由上向下進(jìn)行掛網(wǎng)，兩張網(wǎng)不再進(jìn)行搭接，用不小于16#鐵絲進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，扣間距100mm左右。

2.3 效果檢驗(yàn)

通過密閉區(qū)內(nèi)空巷進(jìn)行充填、密閉墻外增設(shè)全斷面金屬網(wǎng)后，密閉區(qū)內(nèi)未出現(xiàn)超過104焦耳震動(dòng)的能力，密閉墻體未出現(xiàn)大范圍脫落開裂現(xiàn)象，有效的提高了沖擊地壓礦井密閉治理水平。

3 結(jié) 論

1）對(duì)于沖擊地壓礦井來說，密閉區(qū)空巷充填、密閉墻外增設(shè)全斷面金屬網(wǎng)可以提高密閉治理水平，確保采空區(qū)密閉內(nèi)無沖擊地壓隱患，密閉墻無傷人隱患。

2）該密閉治理技術(shù)徹底消除了停采線外空巷沖擊地壓、瓦斯、煤層自燃風(fēng)險(xiǎn)，降低了三采區(qū)三條集中巷沖擊影響。