曾一鸣

（山西高河能源有限公司 ,山西 长治 046000）

1 工程概况

高河煤矿为高瓦斯矿井，W1310低位放顶煤综采工作面位于该矿西一盘区，开采3#煤，煤层埋深约464.5m，煤层倾角为1°～7°，煤层厚度6～7m，平均厚度6.5m，属于近水平厚煤层，煤层间夹有一层厚度0.2m左右的炭质泥岩矸石，工作面标高：417.302～496.69m，切眼长度320m，进风顺槽全长为1872m，回风顺槽全长为5156m。3#距离下部9#煤层约65m。W1310工作面巷道布置平面图如图1所示。W1310工作面进风顺槽采用锚索网+钢筋梯子梁联合支护，顶板锚杆选用左旋无纵筋螺纹钢锚杆，巷帮锚杆选用螺纹钢锚杆，具体支护参数如图2所示。该矿在W1310工作面回采过程中出现顺槽后方端头不易随采垮落，悬顶距离过大的问题，从而导致巷道支撑压力增大、通风系统漏风、上隅角瓦斯积聚等问题的出现，现矿方拟采用“静态煤岩胀裂剂”作为膨胀材料进行顺槽后方端头顶板的静态破碎，从而解决上述问题。

图1 W1310工作面巷道布置平面图

2 静态胀裂剂的特性分析

2.1 胀裂剂膨胀压与孔径关系

为了研究静态煤岩胀裂剂的膨胀压与孔径的关系，现在国标JC-506-2008的要求下，选用4组孔径不同的粘有应变片的Q235钢管进行胀裂试验，测试不同孔径下胀裂剂所产生的膨胀压力，其内径分别为15mm、20mm、32mm、40mm， 外 径 分 别 为 20mm、25mm、32mm、48mm。所测数据如表1所示。

图2 进风顺槽断面支护图

通过观察表1可发现：胀裂剂所产生的膨胀压力的大小与孔径大小呈线性关系，即胀裂剂所产生膨胀压力随着孔径的增大而增大。实验发现：孔径为40mm时，可产生85MPa左右的膨胀压力。……