破碎围岩巷道注浆加固设计及其效果分析
2021-06-05徐学标
山东煤炭科技 2021年5期
徐学标
(山西潞安集团蒲县伊田煤业有限公司,山西 蒲县 041200)
伊田煤业有限公司11#煤带式输送机大巷因受断层及陷落柱影响,围岩松软破碎,破碎围岩自稳性差导致围岩整体承载能力较弱,巷道变形量大,常规支护已不能保证围岩稳定。基于此,选择高强度支护的前提下,采取注浆加固使破碎围岩胶结形成整体,从而提升围岩自稳性能和整体承载能力,控制巷道变形,保证巷道服务年限。
1 工程概况
11#煤带式输送机大巷用于21 采区煤(矸)外运及采区进风,布置层位为11#煤层。11#煤层平均厚度5.2 m,煤层硬度系数0.3,顶板为松软破泥岩,硬度系数2.7。11#煤带式输送机大巷属于典型松软破碎围岩巷道,该巷地质构造较为发育,存在多处小型断层及陷落柱,原支护方式为锚网索支护+29U 型钢套棚加固,设计断面宽×高=4200 mm×3600 mm,设计服务年限为12 a。但4 年内就发生较大变形,巷道受压变形后最大变形处巷宽仅2.7 m,巷高仅2.6 m,严重影响该巷安全运输及通风。11#煤带式输送机大巷大变形巷段位置如图1。

图1 11#煤带式输送机大巷大变形段平面位置图
2 注浆加固的原理及作用分析
采用渗透性强且能固化的复合注浆材料加水配比成的浆液,通过特殊方法注入破碎围岩裂隙,浆液在裂隙间固结,使破碎围岩胶结形成整体,封闭围岩裂隙,从而阻止围岩因风化而强度降低[1],提高围岩力学性能及整体承载能力。
(1)浆脉网络固结支撑作用
注浆期间,浆液在注液压力作用下向破碎的围岩裂隙间渗透,当浆液充满裂隙并固化后,在原本围岩裂隙间形成浆脉网络结构,由于固化后浆体具有较高强度,具备一定支撑能力,形成网络支撑骨架将破碎围岩固结成整体[2],从而提高围岩整体强度。……
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