大采高工作面小煤柱注浆加固留巷技术.pdf

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1、44煤矿支护2015年第3期天津振华杯参评论文大采高工作面小煤柱注浆加固留巷技术杨文斌[晋城无烟煤矿业集团长平煤业有限责任公司，山西高平048400]摘要大采高工作面开采强度大，采动影响剧烈，采动影响巷道维护困难。长平煤矿通过采用新型无机注浆材料，配合合理的注浆工艺和方法，对留巷复用巷道进行注浆加固，有效地控制了围岩变形，减少煤柱损失29m，取得了良好的技术经济效益。关键词大采高工作面小煤柱留巷无机注浆材料注浆加固220．70m(帮一帮)，煤层总厚度为5．90m1引言(其中煤厚5．59m，泥岩夹层厚度0

2、．31m)，煤层倾角1～12。，平均倾角6。。工作面布置三条顺槽，如图1所示，采用“两进一大采高技术以其开采效率高、产量高、回”通风方式，其中43131巷和43133巷为技术经济效益的特点，成为厚煤层开采的主进风巷，43132巷为回风巷，43132与要发展方向。长平煤矿3煤大采高工作面43131巷间煤柱尺寸为35m，工作面开采后瓦斯含量高、涌出量大，特别是上隅角瓦斯需保留作为接替工作面4315大采高工作面治理难度尤为突出。一般采用外错尾巷布的进风顺槽。置，形成U+L型通风来解决瓦斯问题，却因此面临煤柱损

3、失和复用巷道加固的问题。长平煤矿3煤层厚度近6．Om，煤层裂隙发育，强度较低。顺槽巷道高度为全煤厚，宽度约5．5m，断面较大。在大采高强烈采动作用下，虽留设64m煤柱，但是复用巷道仍然维护困难，很难满足接替工作忙图14313工作面巷道布置图的开采需要，造成了煤柱的大量损失。为了解决煤柱损失问题，提高盘区回采率，在3注浆加固方案4313大采高工作面试验采用35m净煤柱，配合高性能无机注浆材料进行加固。3．1新型无机注浆加固材料大采高工作面采动影响巷道，在超前支2工程概况承压力和侧向支承压力的作用下，围岩破

4、碎较为严重，裂隙发育，致使注浆过程中面临4313大采高工作面四盘区大采高工作的不是浆液渗透性差、扩散半径小的问题，而是漏浆的问题，’尤其是工作面顺槽巷道，面，东部为一盘区采空区，西部为4303工作面采空区，北部为HI4315综采工作面表面无喷浆保护，注浆过程中极易漏浆，主(尚未布置)，南部为114311综采工作面采要漏浆通道是锚杆孔、锚索孔、瓦斯抽放孔空区。工作面为走向长1200m，倾斜长以及巷道浅层破碎区与表面贯通裂隙。2015年第3期煤矿支护45大量工程实践表明，采用普通水泥浆单注浆钻孔布置如图2所

5、示。钻孑L排拒3m，孔注浆量一般不超过50kg，主要问题在于每排4个钻孔(南、北帮各两个)注浆钻孔漏浆时难以堵漏，只能中止注浆。深度8m，孔径42mm，上排钻孑L距离顶板聚氨酯类注浆材料具有凝固速度快，发1．5m，下排钻孔距离底板1．5m。泡膨胀性的特点，在注浆过程中通过间歇方注浆锚杆总长6m，由3段2m长的4法注浆，能够快速堵住漏浆通道。但由于煤分钢管，通过4分直接连接而成。最外部的柱破碎区域大，所需注浆量很大，部分破碎一根锚杆上设置封孔段，在距离锚杆一端区域单孔注浆量甚至达到了十几吨。聚氨酯lm处缠

6、绕铁丝，铁丝段长度为0．6m。使注浆材料存在价格昂贵，毒性大，有蚀腐蚀用时，在铁丝范围内缠绕棉纱(缠绕不同位性，易燃等诸多问题。置可控制封孔段长度，目前使用封孔长度为因此，开发快凝、高强、渗透性好的新lm)，在端头0．2m处也缠上棉纱，锚杆出型无机注浆材料，以解决大面积破碎围岩注露煤壁0．1m。浆问题，就显得尤为必要。3．3注浆压力晋煤集团技术研究院联合科研院校研发注浆压力也是影响注浆效果的关键参了无机双液注浆材料一联邦加固材料。数。一般情况下，注浆压力6～8MPa；围该无机注浆材料为双液注浆材料，分为

7、岩破碎、漏浆严重时，可适当减低注浆压A料和B料，均为水化材料。在现场施工力，可调整为4～6MPa。时，按照0．8～1．5：1的水灰比加水搅拌制3．4注浆量浆。两种浆液在混合前，6h内不凝固、不注浆原则上需一直注至压力上限为止，泌水、不沉淀。混合后，失去流动性时间为如果注浆时间过长，注浆量过大，应检查是3～5min，完全固化时间为5～lOmin，1～否存在漏浆通道，尤其要防止浆液漏入瓦斯8h的强度能达到8～25MPa以上。在注浆抽放管路，注浆结束时应稳压至8MPa。过程中，正确的注浆工艺和封孔方法，能够很

8、好地解决漏浆问题，注浆压力能够达到设4注浆加固效果分析计值，扩散范围可达到3～5m，能够起到较好的加固效果。4．1注浆量统计情况3．2钻孔布置及注浆锚杆、在同等条件下，单孔注浆量对围岩加固效果起着决定性作用，在43132巷297m加固范围内，共施工360个孔，累计注干粉料约70t，浆料约130t(水灰比0．8～0．9：1)，平均每孑L注干粉料约195kg，浆料约360kg，平均每米注浆干粉料约236kg，浆图2注浆钻孔布置图料约437kg，