摘要:深部软煤巷道支护一直是煤矿矿井支护的技术难题之一,经分析原因主要是煤岩体自身承载力差,导致巷道矿山压力显现剧烈。陶二煤矿22203上巷属软煤巷道,巷道自开掘以来矿山压力显现剧烈,通过加强支护及煤体注浆技术,改变煤体力学性能,保证了巷道的安全掘进。
关键词:软煤巷道;矿井支护;煤体注浆;优化支护;矿压监测 文献标识码:A
深部软煤巷道支护一直是煤矿矿井支护的技术难题之一,分析原因主要是煤岩体自身承载力较差,不能完全发挥煤岩体主动支护效能,导致巷道矿山压力显现剧烈。
依据上述思路进行了22203上巷支护技术改革,改革主要从两方面进行:一是增加巷道主动支护的刚度及强度;二是进行巷帮煤体注浆增加巷帮煤体强度。通过多种支护方式进行联合支护,保持巷道稳定。
1 优化锚、网、带支护参数
依据巷道矿压显现情况分析,巷道原有支护参数明显不适合22203上巷支护,主要原因为原有巷道支护强度及刚度偏低,巷道开掘后塑性区域范围较大,原有支护体不能发挥深部锚固作用,根据上述分析,巷道锚、网、带支护参数优化主要从以下两个方面进行:
1.1 应用W型钢带替代原有钢筋梯梁
巷道原设计帮顶之间锚杆连接使用钢筋梯梁,但从现场实际使用效果来看,钢筋梯梁焊接强度及刚度偏低,弯曲及开焊现象严重,同时护表能力较差,根据上述实际使用情况采用规格3.5mm*275mm的W型钢带替代钢筋梯梁,同时将巷道支护排距调整为700mm,应用W型钢带后,巷道护表面积达到39.2%。
3.3倍。
2 注浆施工方案
22203上巷从已掘情况来看,巷道开挖后因帮部煤体强度较低,造成帮部成型效果较差,导致部分托盘不能贴帮,导致支护体失效,根据上述现象及注浆加固理论,22203上巷注浆由巷道超前预注浆和巷道滞后注浆两部分组成。
2.1 超前预注浆注浆孔的布置
2.2 滞后注浆注浆孔的布置
图2 22203上巷注浆钻孔布置图
2.3 钻孔的施工及注浆管的安放
钻孔采用风煤钻施工,钻头直径36mm,封孔采用在注浆管外缠上厚度4mm麻线,同时进行内外两层封孔,内封孔位置选在距孔口1.5m处,内封孔长度为350mm,外封孔位置选在距孔口0.3m处,外封孔长度为350mm,注浆管缠麻完成后在内外封孔位置浇波雷因,然后安设注浆管,待波雷因膨胀完成封孔后即可进行注浆。
2.4 注浆浆液及注浆压力要求
注浆液选用325#普通硅酸盐水泥进行调制,水泥浆的水灰比为0.7∶1,注浆液配合一定比例的水玻璃,缩短凝固时间,搅拌均匀后立即进行注浆。注浆压力不得小于5.0MPa,并维持30分钟以上。
3 现场支护监测
图3 原有方案与新方案顶底板位移量比较
图4 原方案与新方案两帮位移量比较
4 结语
第三,通过应用优化后的支护方案,有效的抑制巷道的矿山压力显现,保证了巷道的正常使用。
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