吴佐伟

（山西晋煤集团赵庄煤业，山西 长治 046605）

1 工程概况

晋煤集团赵庄矿1309 工作面回采3#煤，应用一次采全高的综合机械化采煤工艺，工作面走向长度为2753 m，倾向长度为219 m，煤层产状稳定，煤厚平均4.8 m，煤层倾角平均3°，为近水平煤层。工作面的直接顶为10.2 m 厚的砂质泥岩，基本顶为6.1 m 厚的细粒砂岩，直接底为7.3 m 厚的砂质泥岩，基本底为10.6 m 的粉砂岩。工作面的顶底板均是质地坚硬的岩层，比较稳定。工作面回采前，矿方通过槽波探测发现，在1309 工作面前方235 m 处有一处陷落柱，命名为JX97，完全覆盖13091 巷道，并且在工作面煤体覆盖最大深度近30 m，沿工作面的走向长约40 m。陷落柱形态位置如图1。

图1 陷落柱位置及形态示意图

2 注浆加固方案设计

注浆加固是一种常用的提高破碎煤岩体强度的方式。当连续介质中存在发育的裂隙时，在煤体承载过程中，会有较强的应力集中，在裂隙的端部最大[1-3]。注浆后，浆液能将裂隙填满，并且因为浆液可以将无法充填到的细小裂隙压密，会使煤体裂隙端部的应力集中减弱。此外，当陷落柱内部破碎时，就会由三向应力转化为两向应力，而注浆加固后能使煤体重新转换为三向受力状态从而增大破碎煤体塑性，进而增强煤体的强度[4-5]。因此根据地质条件设计合理的注浆加固方案能有效解决工作面过陷落柱的问题。

注浆加固的时机选择在工作面临近陷落柱时，加固范围是陷落柱走向前后各20 m，共80 m 范围。由于考虑采动影响对陷落柱产生扰动会使煤壁部分更破碎，计划首先实施浅孔注浆加固端头防止煤壁裂隙及锚索孔等形成漏浆通道，其次采用中深孔注浆的方式加固采煤机端头部分煤体，最后实施深孔注浆，提高陷落柱内部煤体的完整性。……