大采高工作面过特殊地质构造区域注浆技术应用.pdf

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1、2011年第2期煤矿支护51石拳庄中煤杯参评论文大采高工作面过特殊地质构造区域注浆技术应用任海强[晋城无烟煤矿业(集团)公司寺河煤矿，山西晋城048002]摘要寺河煤矿在大采高工作面回采过程中，工作面及巷道常遇到软煤、断层、陷落柱等特殊地质构造，顶板管理难度大。结合现场实际，寺河煤矿总结出大采高工作面及巷道在不同地点、不同条件下超前注浆维护的方法，实践表明，注浆加固对大采高工作面及巷道过特殊区域的顶板管理起到良好效果。关键词大采高特殊区域顶板管理注浆加固方法对特殊构造区域进行超前加固。注浆有l概述效地提高了煤岩顶板、两帮强度，提高了抗变形能力，

2、对特殊构造区域的顶板起到超前寺河煤矿采用的是大采高回采工艺。自防范的作用，确保了大采高工作面的生产安首采工作面开采以来，在回采过程中，工作全。面及巷道曾多次遇到软煤、断层、陷落柱等特殊地质构造。尤其是自2007年寺河煤矿2注浆加固机理及特点引进6．2m大采高回采设备开采以来，回采工作面最大采高由原来的5．5m加大到在软煤、断层、陷落柱等特殊地质区域6．2m，随着采高的加大，工作面采场及两进行注浆加固，是一种改善煤岩结构、改善侧巷道矿山压力显现加剧，动压的影响对工煤岩自身整体性和自承能力、提高顶板及两作面及两侧顺槽和“留巷复用”的巷道顶板帮支护效

3、果的有效方法。管理带来很大困难。如果再遇到软煤、断大采高工作面及巷道遇软煤、断层、陷层、陷落柱等特殊地质构造时，工作面端落柱等特殊地质时，构造周围的煤岩体往往头、端尾“三角区”及构造区域，顺槽巷道裂隙比较发育，裂隙周围的煤岩体处于二向顶板管理难度进一步加大，稍有不慎，就会应力状态。裂隙注浆加固后，煤岩体变为三出现冒顶事故，给采煤工作面及巷道的安全向应力状态。煤岩体在三向应力状态时的强生产带来严重隐患。度比二向时显著增大，并且脆性减弱、塑性针对以上问题，在回采工作面及巷道过增强。注浆加固用浆液把特殊构造区域疏特殊构造区域时，采取了各种超前防范措松

4、、破碎的煤岩体充实、重新胶结起来，以施。从传统的“架棚、构顶”维护措施，到此改善煤岩体的物理性能，提高特殊构造区特殊区域超前注浆维护措施，使工作面及端域煤岩体整体抗压、抗剪强度，改善煤岩体头、端尾“三角区”和巷道由原来的大面积结构和应力分布情况，提高承载能力，提高冒顶到小范围冒顶甚至不冒顶。特殊构造区域顶板及两帮的维护状况。大采高工作面及巷道注浆分为注水泥浆水泥注浆与化学材料注浆特点比较：和化学浆两种。根据不同的地质条件，采取(1)水泥浆注浆不同注浆施工。目前主要采用的是化学注浆优点：煤体及围岩结构明显改善，抗压52煤矿支护2011年第2期强度

5、增强；水泥浆价格便宜，节约材料成①正常注浆使用525(42．5MPa)普本。通硅酸盐水泥配合XPM添加剂制备素水泥缺点：柔韧性和粘结性差，凝固时间较浆。注浆过程中出现大范围漏浆时，注水泥长，注浆速度慢，操作相对复杂。一水玻璃双液浆堵漏。(2)化学材料注浆②使用XPM添加剂，添加剂用量为水优点：煤体及围岩结构明显改善，抗压泥重量的6～8。强度增强；柔韧性和粘结性好；凝固时间③使用XPM添加剂时，水泥浆的水灰短，对煤体及围岩加固起到“立竿见影”的比0．5：1～0．8：1，先稀后稠(根据现场效果，操作简便。注浆情况在小范围内调整)。缺点：材料价格较贵

6、，对节约材料成本④使用水泥一水玻璃浆液时，水泥浆配不利。比不变。根据现场情况进行调整水玻璃浓度(38~45Be’)，水泥浆和水玻璃的体积比为3技术方案及实施效果1：0．4～1：0．6。3．1．4施工效果3．1水泥注浆施工(1)水泥浆液渗透能力得到有效发挥，3．1．1施工概况能够有效注入深部破碎体内。在8m深孔，23061巷是2306工作面的进风顺槽，水泥浆一般渗透到6m范围，最深已注入到也是2307工作面采后留巷复用的巷道，巷工作面内12m位置。道由于受2307工作面回采动压影响，25～(2)钻孔浆液消耗量大。从总体注浆情34横川间巷道变形严重

7、，出现顶板下沉、况看，3m浅孔注浆量每米巷道平均为0．43片帮，底板臌起等现象，给2306工作面回～0．68m。，8m深孔区域，一般每米巷道浆采作业带来严重的安全隐患。为此在该区域液消耗1．5～2m。，深孔浆液消耗量显著增超前工作面推进300m处进行了注水泥浆加大，单孔注浆消耗干水泥3t以上的钻孔全固工作面煤帮施工，确保了2306工作面机部为8m孑L。23061巷累计施工注浆孔581尾“三角区”顶板安全。个，其中3m孔342个，8m孔239个。注3．1．2注浆方案浆量达到4t(干水泥)，浆液体积3．7m。以①自25至28横川口段，在工作面侧上的

8、注浆孔3个，占8m孔总数的l_26；巷帮距底板2m处，钻垂直于巷帮，深3m注浆量达到3t(干水泥)，浆液体积2．8rn。的注浆孔，排距为lm。上的注浆