[摘 要]動(dòng)壓煤巷的掘進(jìn)和治理是困擾煤礦的支護(hù)和技術(shù)難題，一礦通過(guò)引進(jìn)化學(xué)注漿加固治理技術(shù)，固結(jié)破碎煤體，提高其自身承載能力，實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)錨固，從而有效控制巷道兩幫進(jìn)一步變形，技術(shù)得到了成功應(yīng)用。

　　[關(guān)鍵詞]機(jī)械論文,煤巷,注漿,實(shí)踐

　　引語(yǔ)

　　陽(yáng)泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司一礦是一座年產(chǎn)750萬(wàn)t的大型現(xiàn)代化礦井，由于采區(qū)后退式開(kāi)采，會(huì)造成下一個(gè)工作面的回風(fēng)巷或尾巷處于動(dòng)壓區(qū)，加上銜接的需要，必須在動(dòng)壓期間進(jìn)行掘進(jìn)和作業(yè)。多年來(lái)，我們采取了大直徑錨索加強(qiáng)支護(hù)等許多措施，但由于動(dòng)壓劇烈，對(duì)巷道的破壞很嚴(yán)重。往往造成前頭掘進(jìn)，后頭整巷的被動(dòng)局面。不但造成整巷隊(duì)伍人員組織和各種材料的消耗，還存在極大的安全隱患，也給正常回采造成極大的困難。

　　1 巷道概況

　　陽(yáng)煤一礦S8303回風(fēng)巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為1114m，是沿15#煤直接頂掘進(jìn)的煤巷。15#煤層厚6.2-7.2m，平均6.6m，煤層傾角平均5°，f值為2，煤層節(jié)理裂隙發(fā)育，該處煤層埋藏深度約650m。15#煤直接頂為黑色泥巖，厚1.17m;老頂為深灰色石灰?guī)r，厚13.30m;直接底為黑色泥巖，厚5.84m;老底為灰白色細(xì)砂巖，厚4.80m。S8303回風(fēng)巷為矩形斷面，凈高3.7m，凈寬4.6m。

　　回風(fēng)巷采用錨網(wǎng)支護(hù)，支護(hù)參數(shù)如下：頂板采用錨桿+錨索+金屬網(wǎng)+鋼帶聯(lián)合支護(hù)，排距800mm。鋼帶使用BHW-880-220-4-4700mm的6眼鋼帶;每隔一排布置2 根錨索，錨索在鋼帶的2、4眼內(nèi)和3、5眼內(nèi)交錯(cuò)布置，其它眼布置錨桿;頂錨桿使用Φ22×2000mm的螺紋鋼錨桿;錨索使用Ф21.6×5200mm 的錨索。

　　兩幫采用錨桿+錨索+金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，排距800mm。每排每幫布置2根錨桿和2根錨索，按照錨桿/錨索/錨桿/錨索布置。錨桿使用Φ22×2000mm的螺紋鋼錨桿;錨索使用Ф15.24×5200mm的錨索。錨桿、錨索間距為400/950/950/950/550mm。

　　由于該處煤層埋藏深度較大，且S8303回風(fēng)巷與已回采結(jié)束的S8301工作面之間留有20m煤柱，受S8301工作面固定支撐壓力影響，S8303回風(fēng)巷目前變形很大，巷道底臌普遍在1.5m以上，巷道兩幫移近量在1.0～1.3m之間。嚴(yán)重影響該巷道正常使用，因此必須對(duì)該回風(fēng)巷進(jìn)行必要加固以保障工作面正常生產(chǎn)。

　　2 注漿加固方案

　　根據(jù)井下目前實(shí)際情況看，S8303回風(fēng)巷頂板較好，主要問(wèn)題是巷道底臌及兩幫變形嚴(yán)重，對(duì)于巷道底板，施工底板組合錨索是控制底板變形行之有效技術(shù)方法，但由于底板錨索施工費(fèi)用較高且施工工期較長(zhǎng)，難以滿足礦井生產(chǎn)要求。因此本次對(duì)回風(fēng)巷加固方案是對(duì)巷道兩幫采用博特威化學(xué)漿進(jìn)行注漿加固，其目的，一是固結(jié)破碎煤體，提高其自身承載能力，二是通過(guò)注漿使幫錨桿、錨索與煤體很好的固結(jié)，實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)錨固，最大限度的發(fā)揮幫錨桿、錨索的支護(hù)效能，從而有效控制巷道兩幫進(jìn)一步變形。

　　2.1 注漿材料及其性能

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，博特威作為注漿加固材料。博特威化學(xué)漿是一種雙組份高分子聚合物，具有較好的滲透性，與煤巖體均有較高的粘合力，在壓力作用下可滲透到煤巖裂隙之中，兩種漿液混合后膨脹可滲透到煤巖微裂隙中，形成致密的網(wǎng)絡(luò)骨架體，對(duì)煤巖體起到有效的固結(jié)，該材料廣泛應(yīng)用于煤礦煤巖體加固與堵漏工程。

　　技術(shù)參數(shù)如下：初凝時(shí)間20～30s終凝時(shí)間60～120s抗壓強(qiáng)度 10～50Mpa粘結(jié)強(qiáng)度3～6Mpa雙液混合比1：1漿液粘度210～230mpas(25°)膨脹倍數(shù)3～5漿液密度1.23kg/m3阻燃性能阻燃。

　　2.2 注漿壓力

　　設(shè)計(jì)注漿壓力：注漿壓力為3 MPa 。

　　2.3 注漿孔布置及參數(shù)

　　回風(fēng)巷注漿孔采用排式布置，每排兩幫各布置4個(gè)孔，排距2m。每100m巷道共計(jì)布置50排400個(gè)注漿孔。兩幫注漿孔布置斷面圖見(jiàn)圖1。注漿孔孔徑28mm;兩幫頂角孔、底角孔孔深3m，幫孔孔深4m。

　　2.4 注漿管

　　注漿管均采用4分管制作，注漿管長(zhǎng)2m一端套扣。

　　2.5 注漿設(shè)備

　　注漿采用ZBQ-5/11型風(fēng)動(dòng)雙液化學(xué)注漿泵。該注漿泵體積小，重量輕，注漿壓力大，最大注漿壓力可達(dá)35MPa ，技術(shù)參數(shù)如(表1)。

　　2.6 打孔機(jī)具

　　注漿孔打孔機(jī)具：注漿孔采用幫錨桿機(jī)或直腿式幫錨桿機(jī)，孔徑28～32mm。

　　3 注漿施工工藝

　　施工工藝： 標(biāo)孔→鉆孔 →檢查鉆孔質(zhì)量→安裝注漿管及封孔部件→封孔→準(zhǔn)備漿液→開(kāi)泵注漿→凝固→檢查注漿質(zhì)量→驗(yàn)收。

　　4 注漿材料消耗及費(fèi)用概算

　　預(yù)計(jì)每加固100m巷道需要博特威注漿材料50噸。

　　每加固100m巷道注漿費(fèi)用概算如下：

　　博特威材料綜合費(fèi)用 50噸×2.1萬(wàn)元/噸=105萬(wàn)元

　　5 注漿施工安全技術(shù)措施

　　1)打鉆人員應(yīng)先排除頂板活石等安全隱患，再按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，保證鉆孔角度、深度、圓度、同軸度、同心度。

　　2)嚴(yán)禁將注漿材料混淆。注漿人員在施工期間必須佩帶防護(hù)眼鏡、手套等用品。施工現(xiàn)場(chǎng)必須配備一定量的清潔用水。

　　3)在操作孔口管時(shí)，不能正面面對(duì)，必須在管內(nèi)壓力釋放完畢后再開(kāi)啟閥門。

　　4)前方觀察人員必須在注漿影響區(qū)域以外，遠(yuǎn)距離觀察注漿情況，隨時(shí)與司泵人員取得聯(lián)系，并提醒無(wú)關(guān)人員不得駐足。

　　5)司泵人員應(yīng)密切注意注漿泵的壓力和吸漿量的變化，并隨時(shí)與前方觀察人員聯(lián)系。

　　6)配漿人員應(yīng)保持漿液不吸空，并保持漿液的配比協(xié)調(diào)。

　　7)如漿液不慎濺到皮膚或眼睛內(nèi)，應(yīng)立即用清水沖洗。注漿完畢后，應(yīng)立即用清洗劑清洗泵及管路，并將其歸整。

　　6 治理效果

　　巷道礦壓測(cè)站一共布置20組，從外向里50m布置一組，以后每50m一組。由經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員進(jìn)行觀測(cè)和記錄。

　　采用鋼卷尺，兩幫距底板1.0～1.5 m定兩點(diǎn)確定水平線，底板測(cè)點(diǎn)位于巷道中心線上，各點(diǎn)布設(shè)在同一平面內(nèi)。測(cè)量水平線距底板距離確定底板變形量。通過(guò)多次的觀測(cè)和記錄分析，底板變形量均小于200mm。