三软煤层煤巷壁后注浆工艺研究

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1、2010年第7期中州煤炭总第175期三软煤层煤巷壁后注浆工艺研究邹辉庆，朱钰杰，弋光辉，张占元(郑煤集团公司大平煤矿，河南登封452473)摘要：随着开采深度的增加，矿山压力显现日趋明显，服务年限较长的巷道受压变形严重，影响了矿井的安全生产。大平煤矿在煤巷工作面掘进后的巷道维护中，对巷道采用壁后黄泥注浆帮顶固化技术，有效增强了围岩强度，延长了巷道服务年限，降低了巷道维修费用，效果良好。关键词：三软煤层；煤巷；壁后注浆中图分类号：TD265．4文献标识码：B文章编号：1003—0506(2010)07—0014—02郑煤集团大平煤矿

2、1986年建成投产，设计生产使用过程中要不断搅拌，以防黄泥浆沉淀。能力0．6Mt／a。大平井田位于大冶向斜中部，井田(5)注浆方法。采用单孑L或双孔按注浆孔布置范围内地质构造复杂，断裂构造发育。矿井主采煤顺序进行注浆。注浆时间：根据煤层厚度注1个孔层为二煤，煤层总体呈现一走向东西的向斜构造。需30～60min，根据现场观察每班平均注5～6个二，煤层结构简单，为黑色粉末状，属典型的豫西三孔。其他时间施工注浆钻孑L、清洗管路(包括做零软煤层，强度系数f=0．2～0．3。碎工作和交接班)。(6)注浆孔布置(图2)。根据注浆地点煤厚的1注

3、浆方案实际情况，在巷道两帮及顶部共布置5个注浆孔，控(1)施工工艺。打孔一封孔一连接管路一清洗制巷道顶板轮廓线3～4m范围，沿巷道方向每1．8管路一制浆一注浆一清洗管路一回收管路一回收注m布置1组，每组布置5个注浆孔。孑L径42mm，封浆管。其注浆工艺如图1所示。孔长度1．0m，孔深2～4m，黄泥渗透半径1m。经过现场多次试验，泥浆泵压力控制在5MPa，孔端压截止阀黄泥管力控制在3～4MPa，即可满足100m左右注浆距离，孔间距I．8m，孔深4m，1和2孔倾角50。，4和水管3孔倾角0。，5孔倾角9O。。图1注浆工艺示意(2)注浆

4、材料。采用黄泥、水2种材料配合搅拌，但黄泥必须经筛选后在专用的泥浆搅拌桶内进行搅拌，形成均匀的浆液，通过泥浆泵混合后注入注浆孑L内，再渗透到巷道帮顶的煤体裂隙内、凝结成固体，达到加固煤体、提高围岩强度的目的。图2注浆孑L布置及注浆效果示意(3)黄泥与水的比例。黄泥：水=1：1～1：3，如果需要的凝结时间长，选择上限(黄泥：水=1：3)，(7)注浆量。根据现场情况，施工队统计注浆需要的凝结时间短，选择下限(黄泥：水=1：1)。量时每个作业点都悬挂注浆牌板，建立注浆台账，并(4)加入方法。黄泥和水按比例量取后，首先且每天统计注浆工程进

5、度。将其充分溶解到水中，搅拌时间必须在10min以(8)注浆钻孔的施工及封孔。采用ZQS．50／300上，注浆过程中要安排专人搅拌，即可待用，但是在型手持式风动钻机打眼，在打孔期问，2人作业，1人操作，1人测量角度并负责稳钻。采用42mm麻收稿日期：2010—03—16花钻杆施工钻孔、42mm封孔器封孔，封孔器安装作者简介：邹辉庆(1984一)，男，河南新野人，技术员，2006年毕业在孔内1m位置，防止泥浆外泄。于郑州煤炭高级技工学校，现从事岩巷掘进和巷修工作。·14·2010年第7期邹辉庆等：三软煤层煤巷壁后注浆工艺研究总第17

6、5期(9)注浆系统。注浆采用ZBY-50／70—11型泥少了支架压缩量，实现了壁后加固的目的。浆泵以及相配套的LJ一300型搅拌桶，系统中还包括压力表、高压管、胶管、截止阀、直通、三通、42mm封孔器等部件。鲁告越拭2关键技术及创新点J窿竽鹫搀(1)封孔器。注浆使用的封孔器是一个比较难维护的配件，因为体积比较小，在注浆泵压力的作用下泥浆内的颗粒不断磨损端头内的圆锥体，因而该配件在使用期间容易磨损。将封孔器端头内小锥体更换为圆形实心的钢珠，可大大减少磨损，使之不宜图310．5mU型钢支护巷道观测示意损坏。既有效保证了注浆任务的完成，

7、也节约了注浆时间，使注浆效果更加明显。(2)在煤巷掘进工作面掘进后的巷道瓦斯瞬间(2)顶板控制。在作业巷道中顶板控制也是个超限的情况下，由于黄泥浆具有一定的黏度，能够将较难解决的问题，在维修巷道中应用煤巷壁后黄泥煤体凝固，可大大减少瓦斯外泄，可以有效解决瓦斯注浆，效果良好。在巷道扩修地点顶板难以控制的超限问题。情况下，提前进行壁后注浆能够使巷道顶板凝固锈(3)在顶板控制方面有比较好的应用效果。维结，从而增强顶板强度，使施工期间顶板容易控制。修巷道顶板难以控制的巷道(如交岔口、顶板破碎)时，提前进行壁后注浆能够使巷道顶板凝固锈结，从

8、3注浆观测地点及对比情况而增加顶板强度，使施工期问的顶板得到良好控制。(1)观测地点。15胶带下山和14西翼胶带巷5存在问题及改进方案煤厚1～5m，邻近采区及断层施工，巷道矿压较大。经研究后决定，将黄泥浆注人到巷道断面轮廓线以(1)存在问题。①注浆