潞安集团华润煤业有限公司206综采工作面防水密闭墙施工设计总工程师：
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206综采工作面防水密闭墙施工设计
1、概况
2010年11月11日8点班我矿206探巷与善福兴安煤矿二采区回风巷贯通，但由于善福兴安煤矿二采区回风巷及主皮带运输巷直接与我矿连通且临近矿井边界，在实现了正常通风的基础上，对部分巷道进行了临时密闭。

为防止善福兴安煤矿生产涌水或积水对我矿206综采工作面安全生产造成威胁，根据隔离开采及集团公司的要求，特对206工作面范围内的防水密闭墙进行设计。

2、地质条件
经过现场调研，1#防水密闭墙二采区回风巷（善福）沿3#煤层巷道顶板掘进，2#防水密闭墙主皮带运输巷（善福）沿巷道底板掘进。

3#煤层总厚度为5.1米，其中上分层煤厚2.1米，中部有0.1-0.5米的泥质页岩夹矸，下分层煤厚2.7米，煤层节理发育，结构简单，地质条件较稳定，局部地段煤、岩层富水，但水量甚微。

煤层埋藏稳定，顶板为砂质泥岩和细粒砂岩；低板为泥岩和砂质泥岩。

3、涌水量情况
自11月11日8点班贯通至目前观察情况统计，各密闭内均无渗、涌水现象，预计该段巷内水量较小。

4、防水密闭墙设计
4.1防水密闭墙位置选择
防水密闭墙位置的选择需遵循以下原则
1）应尽可能选在较坚硬、稳定、完整致密的岩（煤）层中；
2）避开断层、节理、裂隙发育的破碎地带，尽量设在小断面和直线巷道中；选择在支护良好的地点。

3）从通风、运输、施工安全等方面考虑，要便于施工和不影响生产；
综合考虑以上因素，决定在二采区回风巷（善福）206 T4测点以里10米处建筑1#防水密闭墙，在主皮带运输巷（善福）测点以里10米处建筑2#防水密闭墙。

附：防水密闭墙位置示意图。

4.2防水密闭墙计算参数
1）防水密闭墙所处巷道均在煤巷中，顶低板为砂质泥岩、细粒砂岩和泥岩，普氏系数f=4～6。

2）施工防水密闭墙处巷道为梯形支护，净高2.17米，上口净宽3.04米，下口净宽3.58米，断面积7.2m 2。

3）采用强度等级为C25的混凝土。

4.3防水密闭墙体的结构形式
根据巷道赋存及围岩情况，结构形式决定采用直墙式楔形结构防水密闭墙，与巷道四周围岩形成密封整体，起到堵水和防灭火作用。

4.4防水密闭墙墙体长度计算
1）按楔形公式计算 ()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+++=141tan 4f 2d 0cc f H B HBP B H L γγγα
式中 L —— 防水密闭墙墙体长度，m ；
H —— 防水密闭墙墙体前、后巷道净高，取2.17m ；
B —— 防水密闭墙墙体前、后巷道净宽，取3.32m ；
α——凸缘基座支撑面与硐室中心线夹角，取α=30°；
γ0——结构的重要性系数，取1.1；
γf ——作用的分项系数，取1.3；
γd ——结构系数，取1.75；
P ——防水密闭墙设计承受的水压，取1MPa ；
f CC ——混凝土的轴心抗压强度设计值，其值由规定的混
凝土轴心抗压强度设计值f CC 值乘以系数0.95确定，MPa 。

带入公式 ()m L 377.2195.05.1232.317.2132.317.275.13.11.141tan 432.317.22030=⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯++= 2）根据以上计算，并结合该段巷道布置在边界保护煤柱中的特点，考虑到采区影响破坏程度、井下施工条件及防灭火方面的需求等因素，取L=3m 。

4.5防水密闭墙体嵌入围岩的深度
防水密闭墙墙体实际嵌入围岩的深度按施工设计呈倒楔形，具体见设计图。

4.6防水密闭墙材料
所需材料：水泥、石、沙、4寸2×4m 长钢管3组（带闸阀装置），2寸2×4m 钢管1组（带闸阀装置）等。

防水密闭墙的混凝土强度等级为C25，配合比按照以下比例进行配比:水泥:水:砂:碎石= 372:175:593:1260 = 1:0.47:1.59:3.39；
水泥型号为425#水泥，砂子为中砂，含泥量不超过4%，石子粒径小于16mm。

4.7防水密闭墙管路安设
进行混凝土浇注时，要把各管路进行安设，其中距离墙体底部0.2m处正中安设一根，两帮与中管相距1.2m各安设一根；中管监测水压，两帮管路用于排水；距离墙体顶部往下0.5安设一根，用于监测有毒有害气体情况。

5、防水密闭墙设计要求
1、防水密闭墙必须安设有监测气体、水压（压力表）及放水闸阀。

2、在施工前进行砼试块试验，并由试验单位出具检测结果，达到要求方可施工。

3、在施工前对墙体周边进行注浆加固,注浆材料选用水玻璃双浆配液。

4、墙体厚度不小于3米，密闭周边掏槽呈楔形布置，在巷道的原基础上向周边各掏槽0.8m与煤岩接实，并抹不小于0.2米的裙边。

5、完工后，巷道来水方向处墙高不得低于3.77米，巷道方向出墙高不得低于2.77米。

6、墙面要平整（1平方米内凹凸不大于10mm，料石勾缝除外）。

无裂缝、重缝、空缝、灰浆饱满，保证封闭墙施工符合质量标准要求，做到严密不漏风。

7、施工完毕后，延伸各种管路，并在巷口不超过3米处建筑临时密闭，悬挂各种检查牌板进行管理,并设置栅栏。