[发明专利]一种沿空留巷混凝土充填墙环形气囊的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种充填墙的施工方法，具体是一种沿空留巷混凝土充填墙环形气囊的施工方法。

背景技术

沿空留巷采用无煤柱开采方式，即仅开掘一条巷道作为上一采面的回采巷道和下一采面的沿空留巷使用，极大地提高了煤炭回采率，节约了宝贵的煤炭资源，缓解采掘接替紧张局面，是近些年来的煤矿回采和巷道合理布置的一场重大的技术革命。但随着我国浅部煤炭资源逐渐枯竭，逐渐转入深部煤层开采，同时伴随矿山压力显现明显、地压力增大、巷道变形严重、井巷工程维护困难、返修率高、返修成本增加等一系列问题，特别是老顶板断裂致使沿空留巷巷旁充填体顶部受力不均匀，带来充填体偏压受力，轻者致充填体大变形或滑移、严重的可使其整体失稳破坏，带来顶板冒落、瓦斯突出、采空区突水等安全隐患。

现有巷旁充填技术还面临以下问题：随着采煤机械化水平的提高，采面“三机”实施连续开采，常用的巷旁充填工艺和施工方法为间断性作业方式，很难跟得上采煤速度，严重影响回采效率；常用的刚性模板存在巷旁充填接顶效果差、易跑浆、无法实现饱满接顶且砼快速承压作用；采用充填袋作为模板时，存在充填袋易挤压下坠打皱，刚浇注好的混凝土在充填袋内易受压流动变形以至于影响砼终凝强度，可能会造成沿空留巷失败或返修成本增加；常用的沿空留巷巷旁充填施工工艺繁琐，工人劳动强度大，往往需要架设模板和拆除模板等工艺，不仅造成时间上的浪费，还很难实现充填和加固支护墙体快速连续化作业。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种沿空留巷混凝土充填墙环形气囊的施工方法，其结构简单，使用方便，无需拆除模板，具有充填接顶效果好，在灌注时不会发生混凝土跑浆现象，能很好地使灌注后的混凝土凝结，保证其最终充填墙体的强度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该种沿空留巷混凝土充填墙环形气囊模板，包括环形气囊压力袋和单向砼灌注阀门，所述环形气囊压力袋为四周封闭结构围成一充填腔；所述单向砼灌注阀门穿过环形气囊压力袋的一侧与充填腔贯通连接，环形气囊压力袋上设有单向阀充气孔、排气孔Ⅰ和排气孔Ⅱ，环形气囊压力袋上设有水平侧限锚杆预制孔，充填腔的顶部设有顶部纵向加筋带和顶部横向加筋带，充填腔的底部设有底部横向加筋带和底部纵向加筋带。

进一步，在充填腔的顶部及底部分别设有防跑浆翼缘带；增加防跑浆翼缘带，无论是顶底板围岩完整性好还是属易破碎顶底板，砼灌浆浆液均可依靠自身重力作用对防跑浆翼缘带压实、压紧，防止环形气囊压力袋接顶底的边缘发生跑浆和溢浆现象，而且可以保证砼注浆浆液与顶底板围岩直接充分接触，大大提高砼与顶底板围岩的粘结力和锯齿咬合力、充分填充顶底板围岩裂隙和不良接触面。

进一步，所述的水平侧限锚杆预制孔为蓬松的筒状结构；采用蓬松的筒状结构不仅保证环形气囊压力袋体内充气压后紧密闭合，完全包裹水平侧限锚杆，有效预防跑浆现象；而且可使水平侧限锚杆与灌注混凝土直接接触，粘结力更强。

进一步，所述环形气囊压力袋的材质为本质安全型橡胶或PVC材料或高强塑料。

一种沿空留巷混凝土充填墙环形气囊的施工方法，具体步骤为：

A、在巷旁混凝土墙体前方、沿着沿空留巷方向对应位置按照常规施工方法施加充填墙体顶板锚杆、顶板锚杆托盘、充填墙体顶板锚索、锚栓托盘、锚具及钢筋网进行支护，同时一并施工顶、底板的锚栓钻孔和锚栓扩孔，在顶、底板对应钻孔中锚固抗滑移锚栓，接着套上n型托盘，其内上紧螺母；

B、留出沿空留巷巷旁待充填墙体的空间尺寸，若靠近采空区一侧矸石冒落严重或顶板稳定性较差时，在靠近采空区一侧施作木支柱或背板皮支撑顶板，保证待充填墙体顶板稳定；

C、在待充填的空间位置，放置沿空留巷混凝土充填墙环形气囊模板，铺平底部横向加筋带和底部纵向加筋带；

D、在环形气囊压力袋内，安装抗滑移锚杆，使其内螺纹拧紧到抗滑移锚栓外螺纹上；

E、在环形气囊压力袋两侧的水平侧限锚杆预制孔对穿水平侧限锚杆，在水平侧限锚杆两端安装水平侧限锚杆锚具；

F、采用挂模铁丝将环形气囊压力袋悬吊固定到顶板锚杆或钢筋网位置，挂模铁丝既可以直接绑扎顶板易于悬挂点，也可采用挂钩形式直接悬挂；

G、模板安装完成后，先关闭排气孔Ⅰ和排气孔Ⅱ，然后采用打气筒或压风管对接单向阀门充气孔，向环形气囊压力袋体内充气，保证气囊压力袋与顶底板完全接触以防跑浆，并保持气压稳定；