赵固二矿沿空掘巷窄煤柱注浆加固技术研究报告

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1、赵固二矿沿空掘巷窄煤柱注浆加固技术研究报告赵固二矿技术科引言沿空掘巷是我国煤矿回采巷道布置和维护的一种技术，即在上区段工作面回采稳定以后，沿上区段采空区边缘留窄煤柱掘进本区段工作面回采巷道。回采巷道围岩的稳定性主要取决于窄煤柱的留设宽度、应力状况及支护与围岩的相互作用关系。在沿空掘巷围岩强度、支护与围岩的相互作用关系一定的情况下，应力状况是决定其围岩稳定性的主要因素；因此，只有充分掌握沿空掘巷围岩应力情况，才能更好地确定窄煤柱合理宽度，以保证巷道围岩稳定。本研究基于赵固二矿采掘现状，为缓解矿井接替

2、困难的局面以及本着最大化提高采出率、提高经济效益的原则，在12041工作面下顺槽进行沿空掘巷。从理论计算、数值模拟的角度研究不同煤柱宽度下巷道围岩的应力应变状况，本着安全为主的原则在提高采出率的基础上选取窄煤柱的留设宽度，由于矿井压力显现剧烈，窄煤柱在经受双重扰动的情况易发生失稳破坏，对安全生产造成严重影响，所以在原支护的基础上进行注浆加固，浆液能起到固化网络骨架，充填压密提高围岩强度，减少巷道围岩破碎区，注浆固化封闭水源，改善锚杆受力状况的作用。通过探讨注浆原理及其计算，确定了各种注浆参数。经后

3、期实测，注浆对窄煤柱的破坏起到明显抑制作用，使巷道能够满足安全生产需求。一、工程背景1、巷道位置关系及其地质条件为缓解赵固二矿接替困难以及最大化提高资源回采率，计划在12041下顺槽采用留窄煤柱掘巷。12041下顺槽位置关系见表1和图1：表1地面相对位置及邻近采区开采情况表煤层名称二1煤层水平名称-682m水平盘区名称I盘区巷道名称12041工作面下顺槽地面标高（m）+76.3～+76.8工作面标高（m）-552～-518地面位置工作面相对地表为农耕区，南邻西木庄，会对村庄造成一定影响。井下位置及

4、四邻采掘情况西邻12031工作面，北邻F30-1断层，南邻F18断层，东部为实煤区。邻近盘区开采情况北侧为12021工作面，西邻12031工作面，12031工作面平均煤厚5.86m，煤层结构简单，煤质变化很小，煤类单一，层位稳定。12041下顺槽顶底板围岩情况见表2：表2煤层顶底板情况表顶底板名称岩石名称平均厚度（m）岩性特征顶板老顶大占砂岩4.1～9.0深灰色，分选磨圆度好，含植物化石，硅泥质胶结。直接顶砂质泥岩、泥岩7.92～17.5黑灰色，含植物化石及大量菱铁质结核。伪顶泥岩0.1～0.5灰

5、黑色，局部炭质、砂质，水平层理，植物化石较多。底板直接底砂质泥岩11.24～11.53灰黑色，含植物化石及菱铁质结核。老底L9灰岩0.83～1.2深灰色，含动物化石，隐晶质结构，致密、坚硬，含黄铁矿晶体。本区二1煤为低中灰、特低硫、低磷、一级含砷、较高软化温度、较高热稳定性、高强度、弱结渣性、易选～较难选的无烟煤。据钻孔煤芯资料统计，块煤产率达到80%，视密度1.52t/m3。二1煤宏观煤岩组分以亮煤为主，暗煤次之，含少量丝炭透镜体。宏观煤岩类型属光亮型～半亮型。二1煤煤尘无爆炸性，煤层不易自燃，

6、二1煤层底板温度15.8～18.2℃，地温正常。图112041下顺槽沿空掘巷位置关系图2、巷道断面规格巷道断面形状为矩形，掘进断面规格为宽×高=4700×3300mm，断面积S掘=15.51m2，支护后净断面为宽×高=4500×3200mm，断面积S净=14.4m2。3、巷道支护方式（1）支护方式：锚网索+W钢带+钢筋梯+槽钢梁联合支护。（2）帮部锚杆规格：φ20×2400mm，间排距为900×900mm，锚固长度不小于1000mm（2350型锚固剂两卷），锚杆托盘为W型钢带与δ10×150×15

7、0mm铁垫板配合使用。（3）顶板锚杆规格：φ20×2400mm，正常断面锚杆间排距均为800×900mm，锚固长度不小于1000mm（2350型锚固剂两卷），锚杆托盘为4160mm长的钢筋梯与δ10×150×150mm铁垫板配合使用。距上帮400mm打设一根锚杆，排距900mm，锚固长度不小于1000mm（2350型锚固剂两卷），托盘为W型钢带与δ10×150×150mm铁垫板配合使用。（4）槽钢梁锚索规格：φ21.6×8250mm，正常断面锚索间排距为1600×1800mm和1350×1800m

8、m，锚固长度不小于2000mm（2350型锚固剂四卷），托盘规格为4200mm、3000mm的16#槽钢梁与δ12×120×120mm、δ12×80×80mm铁垫板配合使用。距3000mm槽钢梁锚索1150mm顺巷道方向打设槽钢梁锚索，每根槽钢梁的锚索间距为1800mm，与下一根槽钢梁间距1600mm，槽钢梁规格为2500mm长的16#槽钢梁与δ12×120×120mm、δ12×80×80mm铁垫板配合使用。（5）帮部加强支护：回采侧锚索规格为φ21.6×4250mm，间排距为90