针对顶板破碎巷道围岩注浆加固研究

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1、顶板破碎巷道围岩注浆加固研究彭可平1，董智慧1，李学彬2，王亮2（1.中煤集团平朔分公司，山西朔州036801；2.中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京100083）摘要：平朔井工三矿9号煤局部区域由于受风化影响，导致顶板破碎，施工时易发生冒顶事故。针对该地质情况，采用高分子化学材料马丽散浆液注浆，对90101工作面和东翼回风巷顶板超前注浆加固。为了测试岩石注浆加固后的强度变化，研发了裂隙岩石注浆加固实验仪。应用该仪器分别对由水泥浆和马丽散加固后的岩石进行强度测试，测得其强度提高分别为1.5～2.1倍和0.6～1.2倍。注浆加

2、固施工成功稳定了顶板，取得了良好的加固效果。关键词：马丽散；注浆加固；注浆加固实验；岩石注浆实验仪中图分类号：TD265.4+4文献标识码：B文章编号：1008-9500（2011）11-0050-03ResearchforGroutingReinforcementofsurroundingrockinbrokenroofroadwayPengKeping1,DongZhihui1,LiXuebin2,Wangliang2(1.ChinaCoalEnergyGroupcompanyinPingshuo,shuozhou,shanxi0

3、36801;2.SchoolofMechanicsandCivilEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Beijing100083)Abstract:ThelocalareaoftheNo.9coalseaminPingshuoJinggongNO.3coalmineinfluencedbyweathering,occurroof-fallaccidenteasily.Accordingtothegeologicalsituation,themalisanwasusedtor

4、einforcetheroofofNO.90101workingfaceandtheeastventilationroadway.Inordertotestthestrengthofrockaftergroutingreinforcement,theexperimentaldeviceforgroutingintorockshasbeendeveloped.Theinstrumentwasappliedtotestthestrengthofrocksreinforcedbycementslurryandmalisan,whichare

5、improvedfor1.5~2.1timesand0.6~1.2timesseparately.Thesuccessoftheconstructionofthegroutingstabilizedtheroof,achievedgoodresults.Keywords:malisan;groutingreinforcement;experimentongroutingreinforcement;experimentaldeviceforgroutingintorocks在我国煤矿井巷施工中，注浆技术早在上世纪五十年代就有较多的应用。

6、六十年代以后，在矿井中已将注浆用于堵水、灭火、密封以及对软岩、构造和破碎岩层进行加固工作。近年来注浆技术开始应用于煤矿破碎围岩巷道维护，由于它能够有效控制围岩变形，显著改善支护效果，虽然使用尚不广泛，但已显示出是一种极具潜力的巷道围岩控制技术[1-6]。随着材料科技的发展，高分子化学材料的品种越来越多，为裂隙岩体采用高分子化学材料治理提供了前提条件，尤其是它所具有的强渗透性、时效性、高效性是其它材料所不可比拟的。已有工程实践也证明利用高分子化学材料对破裂岩体进行加固很有效[7-13]。平朔井工三矿位于平朔矿区的西南部，构造为宁武向斜西

7、翼次一级缓波状态褶曲构造，断层稀少，由于其地质条件，煤层离地表较近，九号煤局部区域受风化影响，煤层风化后呈土状，较松散。90101工作面是井工三矿回采的第二个工作面，该面自进入无煤区回采后，工作面顶板条件差，顶板极为破碎，极易发生顶板冒落。东翼回风巷布置于九号煤层中，巷道在掘进时出现冒顶现象，掘进迎头顶板较破碎。这些问题严重影响了矿井安全生产和施工进度。针对这些问题，决定采用化学浆液注浆的方法对工作面和回风巷顶板进行加固。1岩石注浆加固实验和顶板注浆加固方案1.1岩石注浆加固实验为了研究巷道围岩的注浆加固效果，有必要在实验室内进行岩石

8、的注浆实验。为此，研制了岩石注浆实验仪，如图1，该仪器已获得国家专利，专利号：ZL200710100301.1。该实验仪由压力箱、液压活塞与压力表、过滤器与卸压阀等组成。岩石注浆实验采用42.5#水泥，水灰比1：1，注浆