综采面回采巷道注浆加固应用分析

当代化工研究

Modern Chemical Research

技术应用与研究

2019·08

综采面回采巷道注浆加固应用分析

＊石　俊

（山西汾西矿业（集团）有限责任公司矿山救护大队 山西 032300）

摘要：针对综采工作面顶板破碎、易漏顶等问题，以30201综采工作面辅运巷为工程背景，结合巷道现场变形破坏特征，设计“马丽散注

浆加固”和“预注水泥浆加固”两种方案，在考虑经济效益和注浆可靠性前提下，采用“预注水泥浆加固”方案，现场注浆加固效果显著。关键词：综采；回采巷道；注浆加固

中图分类号：T 文献标识码：A

Application Analysis of Grouting Reinforcement in Fully Mechanized Mining Roadway

Shi Jun

(Mine Rescue Brigade of Shanxi Fenxi Mining (Group) CO.,LTD.,Shanxi,032300)

Abstract：Aiming at the problems of roof fragmentation and leaky roof in fully mechanized mining face, taking the auxiliary haulage roadway

of 30201 fully mechanized mining face as the engineering background and combining with the deformation and failure characteristics of roadway on site, two schemes of \"Malishan grouting reinforcement\" and \"pre-grouting cement grouting reinforcement\" are designed. Considering the economic benefits and grouting reliability, the pre-grouting cement grouting reinforcement scheme is adopted, and the effect of field grouting reinforcement is remarkable.

Key words：fully mechanized mining；mining roadway；grouting reinforcement

1.工程概况

某矿井首采工作面为30201综采工作面，开采3-1煤层，煤层厚度2.9～6.22m，平均厚度5.21m。工作面走向长度为3417m，倾向长度为241m，设计采高4.75m，沿顶、底进行回采。采用双巷布置，煤柱为19.4m。按照设计，服务30201和30202两个工作面的首采面辅运顺槽，从掘进到30202工作面回采完毕，服务年限达6年左右。

30201工作面辅运巷顶板下沉严重破碎段区域及淋水冲刷段进行顶板马丽散NS加固，加固马丽散NS 80t。注浆加固钻孔设计参数见表1、表2。

孔号钻孔方位（°）钻孔倾角（°）孔深（m）终孔垂深（m）1#2-2778.2362#330-3656.332.73#303-2685.837.4

2.巷道变形破坏特征

由于开采煤层上方赋存有特厚坚硬顶板，在工作面周期

来压基本顶破断，以及上覆关键层破断时，会引起采场附近大的扰动。工作面开采的煤体本身比较坚硬，脆性较强，在围岩震动时极易破碎出现裂隙，引起巷道围岩的初次支护结构破坏，支护能力大大降低。特别是煤层顶板上部还赋存有大的含水层，比如辅运巷联巷冲刷段，巷道顶板出现淋水。不断加大的淋水量说明顶板的裂隙受淋水的冲刷越来越大，围岩的裂隙越来越多，也使一次支护的由锚网、锚索形成的支撑结构的整体性越来越差，锚索、锚杆的工作阻力大大降低。辅运巷推采到第一次见方后开始来压，显现剧烈。

表1 一号钻场钻孔设计参数

孔号钻孔方位（°）钻孔倾角（°）孔深（m）终孔垂深（m）4#24-306733.35#357-2986416#330-27101.346.27#327-376337.7

表2 二号钻场钻孔设计参数

30201工作面辅运巷破碎顶板注浆加固，是在综采工作面煤壁预先控制顶板后进行注浆孔施工，钻孔沿煤层顶板布置（图1）。

煤层顶板3.注浆加固

为解决巷道受动载引起的支护能力大大降低的难题，保证辅运巷在要求的服务年限内有足够的断面满足安全生产需要，在井下要采取注浆加固补强巷道措施。

(1)施工方案

工作间煤工作面底壁煤图1 顶板注浆（马丽散）加固钻孔布置示意图

①马丽散注浆加固方案。采用的马丽散注浆材料，凝固后和围岩形成的新的支护结构具有一定的弹性，提高了以较脆煤体为主的支护体的阻尼系数，在受到冲击震动时，支护体的抗震性能有很大提高。由于注浆加固的巷道和一般围岩比较破碎时施工注浆加固的不同，围岩相对比较完整，母矿的煤体比较坚硬，裂隙不发育。因此要求注浆压力相对较高，对注浆材料的流动性、膨胀比、反应时间等性能参数都和马丽散的对破碎煤体加固而设计的性能参数有所不同。对

图2 专用注浆泵注浆示意图

2019·08

技术应用与研究

Modern Chemical Research

当代化工研究

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综采工作面漏矸冒顶分析与控制技术研究

＊王海涛

（汾西矿业两渡煤业 山西 031300）

摘要：针对综采工作面漏矸冒顶情况，以15106综采工作面为工程背景，对回采面出现的漏矸冒顶现象进行描述，并分析了漏矸冒顶原

因，最后有针对性的提出了一些防治措施，以期能改善回采面生产环境，增加矿井生产效益。关键词：综采工作面；漏矸冒顶；煤质

中图分类号：T 文献标识码：A

Analysis and Control Technology of Leaking Gangue and Roof Caving in Fully

Mechanized Mining Face

Wang Haitao

(Liangdu Coal Industry CO.,LTD.of Fenxi Mining Industry,Shanxi,031300)

Abstract：Aiming at the situation of leaking gangue and roof caving in fully mechanized mining face, taking 15106 fully mechanized mining

face as engineering background, this paper describes the phenomenon of leaking gangue and roof caving in mining face, analyses the causes of leaking gangue and roof caving, and finally puts forward some preventive measures aiming at improving the production environment of mining face and increasing the production efficiency of mine.

Key words：fully mechanized mining face；leaking gangue and roof caving；coal quality

1.工程概况

山西某矿位于沁水煤田中部，矿井核定产能120万t/a，主要开采15号煤层，煤层结构较为简单，煤层平均厚度为6.2m，煤层平均倾角为10°，煤层直接顶为泥岩、砂质泥岩，厚度在6m左右，老顶为石灰岩，裂隙较为发育，厚度在7.2m，直接底为砂质泥岩，厚度在9m，老底为石灰岩，裂隙较为发育。

井下正在回采的为15106综采工作面，回采面的走向长

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使用专用风钻打眼、专用封孔器封孔，孔口沿煤层顶板布置，孔径42mm，间距3-6m，孔深3-5m，仰角30-45°，注浆深度1m；该注浆法使用专用注浆泵（图2），通过注浆泵的高压力使按比例混合后的化学浆注入破碎顶板，注浆压力2-5MPa。

②预注水泥浆加固方案。依据30201工作面辅运巷的井巷工程特点，进行破碎顶板预注水泥浆加固。30201工作面辅运巷进行破碎顶板预注水泥浆加固施工，预计巷道喷浆长度100m（分别以两顺槽断层揭露点为中心，向两侧外延25m），喷浆厚度100mm；设计8组钻孔，每组3个孔，预计完成钻孔工程量2400m，使用PO42.5普通硅酸盐水泥96t。

(2)成本核算

碎顶板采用预注水泥浆加固可节约资金104.64万元。因此，在考虑经济效益和注浆可靠性前提下，选择采用预注水泥浆加固方案。

(3)现场效果

综采工作面目前已回采至30201工作面辅运巷12#联巷处，切顶线后至15#联巷处施工预注水泥浆区域顶板来压后顶板未出现严重破碎，顶板下沉量较小。有效控制了顶板变形。在巷道淋水段注浆加固后，顶板不再出现淋水，巷道支护状况明显改善。

4.结语

采取预注水泥浆加固技术进行巷道围岩加固在现场得到有效应用，注浆加固效果显著，成本低、效益好，技术成熟，工艺安全可靠，可以作为一项成熟的技术进行推广使用。

•【参考文献】

[1]尹希文,闫少宏,安宇.大采高综采面煤壁片帮特征分析与应用[J].采矿与安全工程学报,2008,25(2):222-225.

[2]许传峰.大采高综采工作面采高合理性研究及煤壁片帮防治[J].煤矿安全,2013,44(6):214-216.

[3]杨胜利,孔德中.大采高煤壁片帮防治柔性加固机理与应用[J].煤炭学报,2015,40(6):1361-1367.

[4]吴怀国,魏宏亮,田凤兰等.矿用高分子注浆加固材料性能特点及研究方向[J].煤炭科学技术,2012,40(5):27-29.

①马丽散注浆。30201工作面辅运巷注浆加固范围约80000m2，人工、设备折旧及材料费（以马丽散使用量计价）单价27000元/t，本次注浆使用马丽散共计80t，30201工作面辅运巷马丽散注浆加固费用总计216万元（80t×27000元/t）。

②预注水泥浆。按照井下钻孔（孔径Φ108mm）单位进尺计价400元/m，以及人工、材料及设备折旧费（以注浆水泥使用量计价）单价约350元/t，注浆费用由钻孔进尺和水泥使用量两项组成，计99.36万元（2400m×400元/m＋96t×350元/t）；巷道喷浆单价1200元/m，喷浆费用为12万元（1200元/m×100m）；预计本次预注水泥浆费用共计111.36万元。通过对注浆方案对比分析，综采工作面煤层破

•【作者简介】

石俊（1986-），男，山西汾西矿业（集团）有限责任公司矿山救护大队；研究方向：采矿工程。