超高水材料充填密闭墙构筑技术研究与应用

针对煤矿开采中采空区密闭效果不理想的问题,探讨了密闭墙的性能要求,并详细分析了当前井下常用的密闭材料和密闭形式的优缺点。在此基础上,提出了适应顶板变形的柔性密闭原理,并研发了以超高水材料为主的充填密闭墙构筑技术。在邢东矿1127工作面的现场应用表明,该技术工艺简单,施工结束3个月后,密闭墙完好,表面无开裂,密闭墙以里的CO浓度为零,取得了理想的密闭效果,可为自燃、高瓦斯矿井的采空区密闭提供借鉴,推广应用前景广阔。

深井采空区密闭墙系统构筑原理及应用

通过分析在残余支承压力作用下密闭墙墙体与围岩系统协调变形机制和载荷的传递机理,建立了墙体与围岩系统的耦合作用模型,提出了"采空区密闭墙系统"的概念。基于"柔性"密闭墙原理,探索了深井采空区密闭墙墙体的一些新的特点,并在此基础上提出了采用微膨胀高水材料作为墙体,在墙体靠近顶板处采用中度膨胀材料使墙体的膨胀接顶,再用中度膨胀高水材料对密闭墙上方垮落带岩层进行注浆,阻隔采空区与外界导气通道的采空区密闭墙系统的构筑工艺,并在邢东矿1127工作面成功进行了应用。

卸压瓦斯抽采遮挡层存在性及其作用

探讨了特殊隔水关键层——"遮挡层"在卸压瓦斯抽采中的作用方式与机制,提出了遮挡层作用下的典型地层结构类型。研究结果表明:遮挡层是隔水关键层的1种特殊存在形式,根据遮挡层和被保护层所处相对位置及其在覆岩"三带"中的位置关系,划分了4类遮挡层地层结构类型,揭示叠加应力作用下岩体变形变位的挤压作用、软弱岩性矿物遇水膨胀堵塞作用、流体携带物质充填作用和裂隙发育强弱作用是遮挡层控制卸压瓦斯流态的主要作用机制。