某工作面沿空留巷陷落柱段支护加固技术.pdf

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1、56能源技术与管理2012年第1期doi：10．3969／jissnI672—99432012．01．021某工作面沿空留巷陷落柱段支护加固技术宋玉，李志兵，韩昌良(1．中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州22l008；2．煤矿瓦斯治理国家工程研究中心，安徽淮南232001)[摘要]基于陷落柱对巷道围岩控制影响的认识，提出针对性注浆加固技术，分析了注浆材料和注浆参数选择的影响因素和方法，确定了注浆加固陷落柱影响范围内巷道注浆材料和注浆参数；在注浆加固基础上，采用锚杆(索)网+钢带的采前加固方案及支护参数，同时阐述了

2、留巷巷道墙体砌筑和巷内辅助加强支护具体方法。留巷效果表明，该支护加固技术保证了陷落柱段巷道在整个服务期间满足通风和生产需要。[关键词]沿空留巷；陷落柱；注浆加固；注浆参数；采前加固[中图分类号]TD353[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2012)014)056-03距3号煤6．16m，下距K3砂体10．61m。顶板为0引言中～细砂岩、砂质泥岩、泥岩；底板为砂质泥岩和岩溶陷落柱严重影响煤矿正常采掘与安全生粗碎屑岩。该面共布置轨道、胶带、回风三条巷道，产，它不仅降低了煤矿的经济效益，使煤矿受水害胶带巷

3、与回风巷每50m通过横贯联接，采用“二的威胁，而且还增大了巷道的布置与施工的难度。进一回”的“Y”型通风方式，即轨道、胶带进风，胶我国自20世纪60年代以后，注浆技术在煤炭行带巷通过人工构筑砌体沿空留巷，工作而回风通业得到快速发展和推广，被广泛应用于治理煤矿过留巷进入回风巷。胶带机巷在8～9联络巷之各种水害、加固不良岩体和困难复杂巷道支护等间有一个长约40m的陷落柱，陷落柱宽度不详，方面。沿空留巷由于需经受多次强烈的采动影如图1所示。陷落柱内岩性紊乱、7昆杂，各种岩石、响，和一般回采巷道具有本质不同，对围岩支护与

4、煤呈角砾状，岩层倾角、陷落带高度、陷落柱而积稳定性控制的要求更高，且增加了采前支护加固均不详。该段巷道在掘进过程中，顶板岩性破碎，及采后巷旁墙体砌筑等工序，巷道加固程序复杂、采用工字钢棚支护，木背板腰帮过顶。维护难度较大。因此，巷道围岩对于松软破碎陷落柱的响应更为明显，如此类巷道不能得到有效治理，将影响整个沿空留巷系统的布局和留巷工程的开展，后果不堪设想。本文结合沙曲矿24202工作而具体的生产地质条件，提出陷落柱段沿空留巷的支护和加固技术，即在注浆加固围岩的基础上二，采用“锚杆(索)网+钢带”的加固技术，留巷安

5、全通过陷落柱，维护状况良好，对类似情况的煤矿安全生产具有一定的借鉴意义。1工作面概况图124202工作面沿空留巷受陷落柱影响示意图24202工作面位于沙曲矿一水平二采区西2注浆加固技术翼，煤层埋深420～620m，煤层赋存稳定，平均厚2．1注浆材料的选择度2．56m，中等坚硬，倾角0～5。；工作面走向长注浆材料是注浆技术中一个不可分割的组成1030m，而长210m。该面赋存于山西组下部，上部分，浆液的渗透性及力学性能是决定注浆效果的关键因素；而且注浆材料的成本及浆液消耗基金项目：汀苏省普通高校研究生科研创新计划量

6、的大小还决定了注浆加固技术经济卜的合理((：l()I；l47Z)性注浆材料的选择主要考虑下列因素：凝胶时问2012年第1期宋玉，等某工作面沿空留巷陷落柱段支护加固技术57可调，浆液流动范围可控；结石最终强度高；结石进行注浆。率高，与被注体有良好的粘附性；流动性好，配比(3)注浆孔间排距。注浆孔深：顶部6．0m；帮易调；具有足够的稳定性；成本低廉，无毒无味。部：非回采帮2．0m，留巷帮2．5m；间距1．0m，排纯水泥浆液成本较低，但凝胶时间相对较慢；距1．0m。具体的布置参数如图2所示。高水材料浆液性能好，但成本偏

7、高，注浆工艺复J_jI杂，需要双液注浆泵；水泥一水玻璃力学性能较好，基本上可以做到无级调速，成本低，特别是水玻璃掺量为水泥重量的3％～5％时，凝胶时间为l～2h，可以作为单液注浆，工艺简单。根据上述原则，选用水泥一水玻璃作为此次施工的注浆浆液。2．2注浆系统整个注浆系统由注浆泵、高压软管、快速接图224202胶带巷注浆孔布置示意图头、三通阀、异径连接头、截止阀、喷枪及孔口管组(4)注浆方式。每间隔一排交替注浆并进行成。注浆泵是注浆工作的关键设备，选择镇江煤矿单孔位复注浆，初注压力0．5MPa，复注压力1．0MPa

8、。专用设备厂生产的QZB一50／60型气动双液注浆2．4孔口管及注浆锚杆的设计泵。该泵为单缸作用往复式注浆泵，其主要特点是封孔是注浆施工的关键技术，它在一定程度体积小、重量轻，排液具有定压自动调量的性能。上决定了注浆工艺的成败。因此在施工注浆孔前所以比较适合24202胶带机巷注浆加固的要求。先喷射50mm混凝土，确保封孑L质量。采用金属其基本技术参数为：工作压力0-6MP