在幾十年的研究應用中,該領域的成功與失敗並存,我們
分析這些經驗歸結如下:
密集支架形式基本不可取
沿空留巷在上世紀研究初期基本上都是以支架形式完成。那時候各種支架形式的應用曾經解決過許多回采工作面的無煤柱采煤問題。但都是應用到壹些采面地壓相對較小並且煤層賦存條件較好的無自然發火的低瓦斯礦井。而且應用情況也不能令人滿意。
這種方式因為支護材料品種多,工作量大,支護效果差,采空區隔離效果差等問題很少應用。
矸石堆垛方式應該淘汰
矸石堆垛法是壹種看似簡單經濟的做法,但因為該方法不能達到及時有效支撐頂板,容易造成頂板過量下沈導致巷道不利於回采工作。這種方式雖然材料單價低,但會消耗大量的人力,而且隔離效果很差,因此適應面很小。壹些好的方法的出現會加速這壹方法的淘汰。
砌體墻法存在缺陷
采用預制塊砌墻可以克服上述2.1和2.2節所述密集柱和矸石堆垛的許多缺陷,能夠基本形成壹道隔離采空區的密閉墻體。但該方法還是不能解決墻體與頂板的接頂問題,往往會造成頂板過量離層使得支護效果不佳。應該在此基礎上進行改進。2.4. 高水材料巷旁充填沿空留巷是主流的留巷方式 隨工作面在采空區所在壹側構築巷幫充填體形成巷幫支護帶。高水材料可以通過調節水灰比改變充填體抗壓強度可以滿足多種強度要求的工程需要,可以提供較大的初期支護阻力、增阻速度快,能夠適應頂板的下沈並保證巷道較好的維護效果,而且具有很高的機械化程度,構築的巷旁充填體具有良好的密閉性能、隔絕采空區效果較好;該材料制作的漿液單獨存放24h不凝固,易於遠距離輸送,非常適合進行大規模沿空留巷。
現澆混凝土隔墻法實踐證明較好
經過近幾年實踐證明,混凝土墻體雖然有價材料用量大。但該方法適應性廣,承載力高,能夠形成足夠的切頂強度,安全可靠。已經被廣泛接受。
混凝土墻的缺點在於其比較高的工程費用和施工的復雜性以及強度上升的速度不能適應高產高效礦井工作面。還有壹些施工方法不能保證墻體及時緊密貼頂。這種技術方案的施工方法主要有:
大型自移式沿空留巷充填支架
該支架大大提高了沿空留巷的安全性,其結構復雜,支架獨立性、靈活性強、適應性以及安全性強,使用效果好。
缺陷:混凝土結構施工完成後不能緊貼頂板,導致頂板離層,增加了留巷維護費用。
桶柱方式巷幫支護法
桶柱間距為1.4壹1.8米,桶柱施工數量少,降低了工作量,施工速度快,減少了對工作面生產的影響,保障了工作面的正常推進,桶柱內混凝土的標號到300#,其試件抗壓極限強度為30Mpa“,直徑為600壹660mm的混凝土桶柱的最大支撐力可以達到976OkN。但封閉采空區不方便。效果比整體混凝土墻體差。
膏體混凝土
膏體混凝土,其主要成分是矽酸鹽水泥、砂、粉煤灰及膏體混凝土外加添加劑。凝固速度快、早強的特制充填體,其最大強度能達到2 MPa。充填體寬2.5 m,高3.4 m。
這種方法的優點是膏體狀便於施工。缺點是強度和采礦關系的不協調性,導致材料用量大很多。
支護技術
柔模支護技術由西安科技大學王曉利教授研發而成。成功應用於10余礦,目前正在推廣應用。將此技術應用到煤礦井下作為充填墻體是煤礦技術的進步。柔模泵註混凝土沿空留巷支護技術通過省級科技成果鑒定,達到國際領先水平,並享有多項發明專利。這壹技術的應用使得現澆混凝土技術在沿空留巷的施工工藝得到簡化。
現澆混凝土隔墻技術評價
在過去的沿空留巷實施中,失敗比成功多。因此對沿空留巷技術產生了副作用,大多數人失去信心。通過近幾年的研究終於使人們認識到過去沿空留巷的失誤多是因為隔離墻的強度和支護接頂問題造成的。近幾年現澆混凝土技術隔墻的應用給沿空留巷技術帶來了新的生機。混凝土的先天的優勢能夠滿足工程需要。
雖然混凝土是理想的隔墻方法,但還是有壹些不足。
混凝土施工中的主要缺陷是:
l使用鋼模板的各種支架或模板都存在模板漏漿,影響施工質量;
l鋼模板很難解決墻體接頂問題,容易造成頂板與墻體之間形成不均勻空縫,容易造成頂板過量下沈導致支護效果大打折扣;
l 現澆混凝土強度需要28天的最終強度,任何添加劑也只能保證先期強度的上升。並不能保證任何情況下完全滿足回采動壓的需要,因此,只能靠加大混凝土墻體尺寸解決,造成混凝土的浪費;