大眾煤業(yè)壁后注漿及治理底鼓綜合加固

1、大眾煤業(yè)壁后注漿及治理底鼓綜合加固巷道技術(shù)研究與應(yīng)用一、大眾煤業(yè)概況大眾煤礦原為林縣縣辦煤礦， 1974 年建井， 1978 年投產(chǎn)，礦 井原設(shè)計生產(chǎn)能力 30 萬 t/a,2009 年 2 月經(jīng)河南省煤炭工業(yè)管理局 批準，核定生產(chǎn)能力為42萬t/a。2004年改制為股份制企業(yè)，2005 年加入鑫龍煤業(yè)公司 , 2007 年 5 月成為永煤公司下屬子公司的生產(chǎn) 礦井。大眾煤礦井田南北走向長 8.11km ，東西傾斜寬 2.22km ，井田 面積 16.0434km 2。礦井開拓方式為立井多水平上、下山開拓，現(xiàn)開 采水平為 -250m 水平；目前有一個生產(chǎn)采區(qū)， 為 11 采區(qū)；兩個準備 采區(qū)，

2、分別為 12 采區(qū)、13 采區(qū)。礦井所采煤層為二疊系山西組二 1 煤層。礦井屬于煤與瓦斯突出礦井，煤層厚度 0.54m8.37m，平 均4.29m，煤層傾角8。2。，主要地質(zhì)構(gòu)造有F101斷層、銅冶背 斜、銅冶向斜等。 2007 年 8 月，委托中國礦業(yè)大學(xué)對大眾煤礦進行 了煤塵爆炸性與自燃傾向等級鑒定，經(jīng)鑒定現(xiàn)開采的二 1 煤層煤塵 無爆炸性，煤炭自燃傾向性等級鑒定為三類，不易自燃。 2008 年 3 月，大眾煤礦與河南理工大學(xué)合作編制了安陽大眾煤礦礦井瓦斯地 質(zhì)圖和瓦斯地質(zhì)說明書。礦井正常涌水量280m 3/h ，最大涌水量320m3/h,水文地質(zhì)類型為中等。截止2014年6月底礦井保有地

3、質(zhì)儲量為11326.8萬t,可采儲 量為 3542.36 萬 t。二、使用壁后注漿及治理底鼓綜合加固巷道技術(shù)的背景 巷道底鼓是軟巖巷道圍巖變形和破壞的一種主要方式。大量的 實測資料表明 , 在底板不支護的軟巖巷道中 , 巷道底鼓量可占到巷 道頂、底板移近量的 70%以上 , 巷道維護工作量中有 50% 是用于 防治底鼓。因此 , 長期以來防治巷道底鼓一直是礦井巷道維護的重 大難題之一 。同時 , 底板的穩(wěn)定性顯著影響兩幫及頂板的形和破 壞?？梢?, 控制底鼓是軟巖巷道支護中的一項關(guān)鍵技術(shù)。底板注漿 加固是一種有效的防治巷道底鼓的技術(shù) , 它通過加固圍巖 , 提高圍 巖自身強度的方法防治底鼓 ,

4、 適用于加固比較破碎的底板巖層。底 板注漿必須當?shù)装鍘r層承受的應(yīng)力超過巖層本身強度而產(chǎn)生裂隙和 裂縫時才能進行。當?shù)装鍘r層破碎以后 ,進行底板注漿 , 漿液滲透到 巖層裂隙之間 , 增加了破碎巖石之間的黏結(jié)力 , 在底板形成一個比 加固之前強度高的整體結(jié)構(gòu) , 巖層的抗變形能力得以提高 , 從而在 一定程度上阻止了下部巖層向上鼓起。對注漿加固法防治巷道底鼓 的機理及其參數(shù)的選擇做了進一步的研究 , 同時結(jié)合安陽大眾煤礦 的實際情況進行了數(shù)值模擬試驗。12 采區(qū)軌道下山原采用了 u36 型鋼加噴射混凝土聯(lián)合支護， 巷 道布置有電纜、風(fēng)水管路等，該巷道是安陽大眾煤業(yè)有限責任公司 主要運輸斜巷， 由

5、于受到采動影響， 每 3 個月就有對巷道擴修一次。 對巷道斜巷進行擴修，不但需要投入大量的人力、物力，而且還影 響該采區(qū)的物料運輸，同時，斜巷擴修難度較大，給安全生產(chǎn)帶來 威脅。為進一步加強巷道支護強度，決定采用注水泥漿充填巷道壁 厚空隙，使頂板巖層膠結(jié)固定。注漿工作自上向下進行，總工程量 約 280m 。三、施工壁厚注漿設(shè)計及施工方法12 采區(qū)軌道下山自上向下進行施工， 每組施工 5個注漿孔， 分別為 1#、2#、3#、4#、5#孔。 1#孔距底板 1.2m-1.5m ，垂直 巷道左幫， 2#孔施工在巷道左肩窩，垂直肩窩壁， 3#孔施工在正 頂，4#孔 施工在 巷道右肩 窩，垂直肩窩 壁， 5#孔距 底板 1.2m-1.5m ，垂直巷道右?guī)?，排?2n-4m 。施工注漿鉆孔由巷修 對負責使用錨桿機配合直徑 28mm 鉆頭進行打眼，孔深 1.8m ， 插入 6 分的注漿插管，其長度為 0.8m 。施工人員使用符合安全 措施要求的工作臺進行操作，確保安全。四、注漿工藝 注漿工序主要有：注漿前的運料、拌料，封閉鉆孔外壁及注 漿系統(tǒng)檢查；注漿過程中的操作注漿泵、漿液配制、堵漏；注漿結(jié) 束后的管路與混合器