复合顶板条件下回风斜井高冒顶处理技术.pdf

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1、2015年第40卷第2期能源技术与管理Vo1．40No．2Ener~Technolo~andManagement29doi：10．3969~．issn．1672—9943．2015．02．012复合顶板条件下回风斜井高冒顶处理技术代君伟(中煤科工集团武汉设计研究院有限公司，湖北武汉430064)[摘要]通过对现场复合顶板条件下冒顶事故的原因进行详细分析，利用瑞米材料充填和加固冒落区的方法，对冒顶区采取了锚网喷加U25可缩性支架的联合支护方式处理。实践证明，该方法处理复合顸板条件下巷道高冒顸是十分有效的，对处理冒顸区具有一定的借鉴意义。[关键词]复合顶板；高冒

2、顶；联合支护；瑞米材料充填及加固[中图分类号]TD353~．3[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2015)0202921概况3冒顶区处理措施银洞沟煤矿位于宁夏回族自治区彭阳县境3．1支护措施内，回风斜井为银洞沟煤矿3．0Mda改扩建的一冒落区域支护方式如图2所示。期工程，倾角15。，设计净断面16．8m，净宽5m，净高3．9m，为半圆拱形断面，穿过之处大部分为软岩，岩性较差。距离井口721～805．6m段的支护形式为锚网喷加锚索联合支护，只进行了前期锚网初次喷射，未成巷。该段范围内的763～775m处在巷道修复过程中，由于破碎的顶板掉渣连续不断

3、，范围不断增大，发生冒顶，冒落区大体为长方体，长12m，宽5．6m，高5．8m。2冒顶原因分析该段围岩硬度性系数小，岩层结构较为复杂，主要有砂岩(含泥质包质体)、粗粒砂岩、泥岩、细图2冒顶区域支护方式布置示意图砂岩、碳质泥岩、煤等，形成了多层复合结构顶板，(1)由于冒顶区都是软弱的岩层，为防止上层理裂隙发育，而且软弱顶板厚度较大，前期所打部掉矸，先对冒落区域的顶部实施初次锚网喷。锚锚杆没能发挥其应有的作用。在矿山压力的作用杆采用20×2000mm螺纹钢，全长锚固，间排距下，巷道右肩窝下沉形成网兜及右侧墙帮部分侧700mm×700mm。钢筋网采用6．5mm钢筋

4、，网压、内挤，锚杆及软弱岩层整体垮落，以致形成冒孔规格100mm×100mm。喷砼厚度不低于50mm，顶，冒落区形状及岩性示意图如图1所示。喷砼后为增加锚固强度和抗拉力度再次挂网并增打锚索，钢筋网规格与第一次挂网一致。锚索采用17．8×8000mm钢绞线制作，间排距为2400mm×2000mm，顶部、帮部锚索严格按间排距布置，每根配Z2370型锚固剂4支，以控制顶部、帮部岩石不再垮落，并使右肩窝受力均匀。(2)锚网喷初次支护以后，清理出巷道左右两边的柱窝，用U25可缩性金属支架加网进行支护，棚距500mm，棚之间的连接使用五副撑杆连图1冒落区形状及岩-陛示意

5、图接支撑。支架架好后，先在支架背面进行铺设网2015年4月30代君伟复合顶板条件下回风斜井高冒顶处理技术Apr．，2015片，并与支架捆绑连接，棚腿1m处用锚杆锁住，分有机复合树脂材料，100％树脂含量，双组分注以防棚腿向内位移。支架加固后，再对支架外侧进浆树脂混合注入破碎煤、岩体后能迅速反应并凝行挂网，并采用铁皮进行隔离。固，生成高强度、高韧性的树脂材料，实现对破碎由于斜井倾角15。，架棚时，严格执行“由外煤、岩体的加固及对其裂隙的封堵，阻燃。故使用往里、逐棚逐架”的原则进行，人员不得进入处理瑞米加固I号对巷道高冒区周边进行加固。冒落区以内，清理维修时要保

6、证退路畅通。(2)注浆加固方案。①在高冒区周边打加固注3．2注浆充填与加固浆孔，根据围岩松动圈理论及浆液扩散半径[1-21，冒落区附近顶板为复合顶板，岩石胶结性较确定的加固注浆孔距离高冒区1．5m，加固注浆孔差，有再次冒落的可能。为了能使岩体高度粘合，间距为3m，高冒区的周边共打12个加固注浆使原本不连续体或松散体胶结成连续体，使其整孔；②加固注浆孔垂直于顶板布置，孔深要大于体稳定性提高，控制顶板下沉和岩层继续片帮的附近高冒区的高度，回风斜井高冒区周边的加固发生，特使用瑞米材料对冒落区进行充填和对冒注浆孔孔深6m，如图4所示；③设计的注浆孔直落区周围围岩进行

7、加固处理。径为42mm，封孔器安装在孔内1．5m处(封孔器为了防止施工过程中加固料与充填料相互混采用钢管和膨胀胶皮制作，长度为310mm，直径合造成反应物温度过高，施工时先对高冒区进行为38mm；注浆时在压力作用下膨胀胶皮膨胀，起充填，2d再对高冒区周边的顶板进行加固。到封孔作用)。3．2．1冒落区充填措施(1)充填材料的确定。瑞米充填密封I号产品属双组分有机复合树脂材料，组分按4：1配比混合，能够快速发泡堆积成型，流淌性小，发泡倍数高，反应温度低，无挥发性刺激气体释放，阻燃，固化物具有较大的韧性和变形性，不发脆、不开裂，有优异的密封性能。故对高冒区选用瑞米

8、充填图4冒落区加固注浆管布置示意图密封I号材料进行充