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窄煤柱注浆加固技术研究

目录

TOC\o1-9\h\z\u目录 1

正文 1

文1：窄煤柱注浆加固技术研究 1

2存在问题 2

3解决方案 2

3.1无机复合注浆材料的特点 3

3.2注浆工器具 3

4注浆参数的确定 4

5效果验证 4

6结论 5

文2：综放面沿空掘巷窄煤柱破坏规律研究 5

1工程概况 6

2几何模型建立 6

3运料巷围岩及煤柱破坏特征分析 7

3.1运料巷围岩及煤柱在工作面倾向方向的破坏特征图 7

3.2煤柱在工作面走向方向的破坏特征图8～图11为 8

4改进措施 9

5结论 9

原创性声明（模板） 10

正文

窄煤柱注浆加固技术研究

文1：窄煤柱注浆加固技术研究

深部开采已成为采矿业未来发展的必然趋势，随着开采深度的增加，带来了一系列工程灾害和技术难题，其中深部留窄煤柱沿空掘巷的控制问题尤为突出。同时为了提高煤炭资源的利用率，回采巷道一侧为开采煤体另一侧多采用窄煤柱布置。窄煤柱的留设一方面可提高资源的采出率，避免造成资源浪费；这些巷道共同的特点是在二次采动、应力叠加等因素影响下围岩节理裂隙发育，松散破碎，矿压显现强烈，片帮和底鼓量大，尤其是煤柱侧收敛严重，巷道需要多次翻修，传统方法已难以有效控制，严重制约矿井的安全生产。

1概况

12326工作面为西翼B组采区6煤层三阶段，东起西翼B组采区上山，西至Fs247断层。上顺槽煤层底板标高为-539.4～-557.8m，下顺槽煤层底板标高为-599.7～-611.8m。上阶段12226工作面已于2013年7月11日收作，12226下顺槽与12326上顺槽之间煤柱7.0m；下阶段12426工作面已于2016年7月29日收作，12326下顺槽与12426上顺槽之间煤柱8.0m；；东边11426工作面已于2013年10月10日收作，11326工作面已于2014年12月21日收作；12326工作面西段已于2017年10月25日收作；现采的12326工作面东段系孤岛工作面。工作面倾斜长222.1m，走向长1603m。

2存在问题

12326工作面东段回采约300m后，上、下出口矿压显现剧烈，顶底板和两帮移近量大，上出口50m范围内，两帮日移近量约80mm，顶底板日移近量100mm左右，现场虽采取了施工木垛、打顶部锚索、撕帮、卧底等措施，效果仍不明显，为了解决好这一问题，经研究决定，在距上出口200m以外顺槽巷道相对稳定地段进行注无机复合注浆材料进行加固。

3解决方案

为了解决好矿压治理，我队从现场实际出发，决定对工作面上顺槽上帮7.0m的煤柱进行注无机复合注浆材料。

3.1无机复合注浆材料的特点

1）无机复合注浆材料无毒、无味、无污染、无腐蚀性、阻燃。

2）注浆材料搅拌需水量少（为普通水泥注浆料加水量的30%左右），且24h泌水率为0。

3）固化过程不产生高温，注浆安全可靠。

4）该无机复合注浆材料成本低（为普通化学主将材料价格的30%左右），工程应用经济性强。

5）研制的复合注浆材料28d单轴抗压强度不低于45MPa，抗折强度不低于7MPa；残余抗压强度较常规PO42.5水泥提高30%以上(20-25MPa)；无机加固材料和煤体的粘结性好，解决在采煤过程中出现的片帮、冒顶现象，使生产更加安全可靠。

6）初凝时间长（5h），流动性好，渗透性强；大压力、大流量条件下可完成远距离（150m）深孔预注浆，实现对破碎带或断层的超前加固。

7）地面混合装袋，成品下井，现场搅拌直接应用，操作简单，易推广。

3.2注浆工器具

现场打孔使用ZQS-50/1.5S型帮部锚杆机一台，配套帮部麻花钻杆、￠28mm钻头、配套钻尾、ZF-A22型自膨胀封孔器、2m长4分钢管制作的注浆管、风动搅拌桶、ZBY3/16-22双液电动注浆泵。

4注浆参数的确定

注浆具体情况见下表

由上表注浆参数可得知，具体参数的确定范围。

总体来看，开孔位置距顶板应保持在1.7~2.3m之间，由上表可知，在距顶板1.7~2.3m之间时，注浆浆液相对多一些。

注浆孔的角度应保持适当的仰角。

对于7.0m的煤柱来说，合适的孔深应在2.0~3.0m之间，否则易漏浆液，要么煤柱表面漏浆，要么浆液漏至临近的采空区内，无法达到应有的注浆效果。

从封孔长度来看，即封孔器安装位置距孔口的距离应有1.1~1.8m之间，否则注浆量和注浆管安装易受影响。

5效果验证

为了验证现场注浆效果，确定个别孔注浆量异常的原因，我们在现场施工四个验证孔，并采用OLYMPUS的窥视仪进行了窥视。注浆前和注浆后，煤柱强度是不一样的，注浆后，使用帮部锚杆机明显困难很多，正常需要2人施工的，施工验证孔时，现场由三至四人操作帮部锚杆机，且