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文檔簡介

1、受強動壓影響煤巷治理技術張海平1 王富強2(1.內蒙古蒙泰不連溝煤業有限責任公司,內蒙古鄂爾多斯017010; 2.鄂爾多斯職業學院 礦業系,內蒙古鄂爾多斯017010)摘要:受動壓影響的巷道圍巖穩定性控制一直是巷道支護的難題。不連溝煤礦F6203工 作面主運順槽受到F6202工作面采動影響,采用錨索+H型鋼梁+噴射混凝土和注漿進行補 強支護,有效的控制了巷道的圍巖變形,為采動影響下煤巷補強提供了實踐依據。關鍵詞:動壓影響煤巷錨索注漿技術1工程概況1.1工作面位置及范圍不連溝井田位于準格爾煤田最北部,行政隸屬準格爾旗 東孔兌鄉。F6203工作面位于不連溝煤礦二采區6號煤層, 工作面東連6煤輔助

2、運輸大巷,北靠已回采完畢的F6202工 作面,煤柱寬度為20m。F6203工作面布置如圖1所示。I五*巷F620注運|1|頁槽.一F620斯放工作面=死20誦運1|頁槽=n F620注運1|頁槽F6203綜放工作面0F620孺運質槽圖1 F6203工作面布置示意圖1.2頂底板巖性及煤層賦存情況不連溝煤礦一采區F6203綜放工作面平均煤厚約為15.8m, 煤層平均傾角8左右,該工作面長度為240.3m,推進長度 為1485m,煤層賦存比較穩定,但是結構復雜,夾矸322 層,平均9層;夾矸總厚度0.458.89m,平均2.63m;夾 矸的巖性多為泥巖、砂質泥巖、粘土巖,部分為炭質泥巖, 煤層頂底板

3、巖性主要有泥巖、碳質泥巖、砂質泥巖。力學強 度低,大部分是軟巖,易膨脹、崩解。2支護形式的確定不連溝煤礦在以往的順槽巷道支護中,采用錨網(索) 支護,由于巷道受相鄰工作面采動影響,導致F6202主運順 槽巷道圍巖位移非常劇烈,頂板整體彎曲下沉,兩幫破壞嚴 重,頂板和兩幫最大位移量達到1000mm,極大的增加了巷道 的維修量。巷道雖經翻修,但仍不能完全控制圍巖位移,工 作面回采期間,巷道受超前支撐壓力的影響,仍需翻修,嚴 重影響了綜采工作面的回采速度和礦井的安全生產。經過對 礦壓規律和支護技術分析,在運用錨網(索)支護所碰到的 一系列問題后,采取對綜采工作面相鄰順槽進行補強支護, 以確保相鄰工作

4、面的正常回采。3支護設計F6203工作面主運順槽巷道沿煤層底板掘進,根據6號煤層頂底板的巖性情況,采用錨桿、錨索和金屬網補強和煤幫 注、噴漿方法,這樣用來加強煤體的內聚力和提供第三軸向 應力。3.1巷道正、副幫補強支護(1 )巷道正、副幫打設17.8 x 6000mm鋼絞線錨索配合H 型鋼帶加固,錨索與32 x 5000mm注漿錨桿交替布置,支護 后采取匕混凝土噴射70-150mm厚封閉煤壁。巷道幫部噴漿凝固后進行注漿加固,注漿材料使用425# 普通硅酸鹽水泥、水、40Be水玻璃,水玻璃用量為水泥漿重 量的3%5%,漿液水灰比為0.8: 1 1: 1。注漿使用2ZBQ11.5/3型煤礦用氣動注

5、漿泵注漿(泵 由礦方提供),注漿壓力不小于1.5Mpa,最大注漿壓力為3 Mpa, 般單孔注漿時間為1020min。3.2巷道頂板補強支護(1 )巷道頂板打設32 x 5000mm注漿錨桿,間排距為 1500mm,支護后采取匕混凝土噴射70-150mm厚封閉煤層。巷道幫部噴漿凝固后進行注漿加固,注漿材料使用425# 普通硅酸鹽水泥、水、40Be水玻璃,水玻璃用量為水泥漿重 量的3 %5 % ,漿液水灰比為0.8: 1 1: 1。注漿使用2ZBQ11.5/3型煤礦用氣動注漿泵注漿(泵 由礦方提供),注漿壓力不小于1.5Mpa,最大注漿壓力為3 Mpa, 般單孔注漿時間為1020min。F6203

6、工作面主運順槽補強支護如圖2、圖3、圖4所示。圖2巷道幫部補強支護示意圖圖4巷道補強支護斷面示意圖4施工方法首先為了給巷道的后期變形預留一定的變形空間,適當 擴大巷道的掘進斷面,及時安設錨索和鋪設H型鋼帶,利用 H型鋼帶將巷道全斷面的錨索連成一個整體。完成安設錨索后立即進行第一次噴射混凝土作業,這樣 可以封閉圍巖,以防圍巖風化、脫落。在完成錨索+鋼帶+混凝土一次支護30天后,用全斷面 布置注漿錨桿進行二次加固。5礦壓觀測及支護效果由于受F6202工作面回采采動影響,因而在F6203工作面 輔運順槽加強了礦壓觀測,為了觀測頂板下沉量和巷道兩幫 移近量及底板底鼓量,采取十字布點法對巷道變形進行觀測

7、 巷道,同時每隔50m安設一個頂板離層觀測儀,每隔10m布 置一組觀測點。經過半年的觀測,巷道頂底板和兩幫移近量 在60-140mm之間,支護效果較好。6結論通過注漿,原來破碎的煤壁內部進行重新組合,并重新 形成完整的巖體結構,從而形成整體的結構體。這樣的結構 有利于巷道應力的傳遞,既能保持頂板的穩定,同時能把載 荷傳遞到底板,又能助于兩幫的穩定。注漿能把受采動影響巷道圍巖的離層、開裂形成的裂隙 進行充填,進而將松散破碎的圍巖膠結成整體。噴漿后有效 的改變了巖體的受力結構和性質,實現利用圍巖本身作為支 護結構的一部分,增強了支護強度。利用注漿充填圍巖裂隙,配合錨索、H型鋼帶、混凝土 可以改變原來的雙軸受力變成三軸受力,增大了圍巖的強 度,也提高了支護結構的整體性和承載能力。參考文獻李從化,李海波。受強動壓影響煤巷錨桿支護技術。煤礦支護,2011,(4)李冀,雷武林.深部開采沖擊礦壓的機理分析及防治對策J.科技創新與應用.2014(23)張曉春,盧愛紅,王軍強.動力擾動導致巷道圍巖層裂結構及沖擊礦壓的數值模擬J.巖石力學與工 程學報.2006

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