厚煤层沿空巷道破碎围岩注浆加固技术研究与应用
2022-06-21黄祖军谢益盛
山东煤炭科技 2022年5期
关键词:围岩
黄祖军 谢益盛
(淮北矿业(集团)有限责任公司朱仙庄煤矿,安徽 宿州 234111)
1 工程概况
山西晋城无烟煤矿业集团有限公司成庄矿4310工作面主采3#煤层,3#煤层平均厚度为6 m,平均倾角为2°,煤层松软破碎。煤层直接顶岩层为泥岩,均厚4.2 m,基本顶岩层为中粒砂岩,均厚为11.2 m。4310 工作面布置4 条回采巷道,其中4220巷和4224 巷为工作面进风巷,4219 巷和4224 巷为工作面回风巷,具体工作面布置形式如图1 所示。4220 巷与上区段4308 工作面采空区之间的净煤柱宽度为10 m,归类为沿空掘进,巷道沿3#煤层底板掘进作业。

图1 4310 工作面布置示意图
4220 副巷断面为矩形,掘进宽度× 高度=4500 mm×3000 mm,巷道采用锚网索支护,顶板采用锚索补强支护,锚索采用三花布置,当巷道断面采用一根锚索补强支护时,锚索布置在巷中位置处,顶板和两帮锚杆预紧扭矩分别为300 N·m 和200 N·m,锚索预紧力为120 kN,具体锚网索各项支护参数如图2。通过矿压分析得出,巷道沿空掘巷期间,围岩变形量大,顶板及两帮最大下沉量分别为0.7 m 和1.2 m,围岩变形后顶板破碎围岩区域最大下沉量达到0.7 m,两帮最大移近量达到1.2 m,严重影响巷道正常使用。为保障巷道围岩的稳定,拟对围岩采用注浆加固技术,为保障注浆效果,需对注浆加固技术进行研究和方案设计。

图2 巷道支护断面图(mm)
2 层次多循环注浆技术
层次多循环注浆加固技术主要原理为针对不同深度层次的围岩体分别进行多循环注浆,由于巷道浅部围岩和深部围岩的裂隙发育特征不同,浅部围岩和深部围岩注浆方……
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