软岩巷道全断面注浆加固技术应用
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的正常排水 ，必须对三水平南翼水仓进行巷道围岩 加 固 ，解 决变 形严 重 的问题 。
１ 主副水 仓破 坏特 征及 原 因分析
岩 ，因此稳定性较差。水仓两帮岩体为泥岩 ，岩性 软 ，裂隙发育 ，塌孑 Ｌ 处孔壁极破碎 。 １ ． ２ 水仓破 坏 原 因分 析
根据 水仓 破坏 的特 征及巷 道 的布置 情况 ，可 以
软 岩 巷道 全 断 面 注 浆加 固技 术 应 用
安 君 德
（ 晋城煤业集团 七岭矿 ，山西 晋城 ０ ４ ８ ０ ０ ７ ）
［ 摘
要］ 针对凤凰 山煤矿 三水平 南翼主副水 仓发 生底 鼓、片帮和 顶板下沉 等巷 道 围岩 剧烈变
形 的情况 ，采用理论 分析、现场调研 的方法 ，分析 了水仓 的变形破坏 原因，并在 此基础上提 出 了巷道
围岩加固的方法。分析认为 ，水仓顶板岩层较 为松 软，两帮破 坏范 围达 到 ５ ｍ，巷道 变形与 密集巷道 群布置 、回采动压影响和 围岩强度有关。针对这 一问题 ，提 出水仓 围岩全 断面注 浆与高预应 力锚 索的
联 合支护方法。
［ 关键词 ］ 软岩巷道 ；全 断面；注浆加 固；高预应 力锚 索
０ ． ５ ９ 。遇 水极 易膨胀 、泥化 ，岩性 见表 １ 所示。
表１ 三 水 平 南 翼 主 副 水 仓 岩 性
岩 石 名 称 累 深／ ｍ 层 厚／ ｍ 岩 性 描 述
盘区水仓具体的巷道 围岩条件进行 了数值模拟 ，模 拟了不 同的水灰 比、注浆压力对浆液扩散半径的影
响 。根据模 拟 的结 果并 结合 现场 实 际情况最 终 确定 如下 注浆 参数 ： （ １ ） 注浆 浆液 采用 水 泥浆 ，水 灰 比为 ０ ． ８： １～１： １ ，并添 加 Ｘ Ｐ Ｍ 添加 剂 ，用量 为水 泥 重量 的
电所硐室群西北侧布置了 ２ 个综采工作面 ，东南侧 未布置工作面。具体巷道布置如图 ２ 所示。
（ ａ ） 东帮距孔 Ｅ Ｉ ２ ５ ０ ０ ｍ ｍ
（ ｃ ） ￣
Ｃ １ ５ ３ ０ ０ ｍ ｍ
（ ｄ 】 ＮＮ￣
ｎｓ ０ ０ ０ ｍｍ
图ｌ 主水仓 围岩变形窥视结果
从窥视结果看 ，主水仓东帮距孔 口２ ． ５ ｍ处破
［ 中图分类号 ］Ｔ Ｄ ３ ５ ３ ［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号 ］１ ０ ０ ６ — ６ ２ ２ ５（ ２ ０ １ ４ ）０ １ — ０ ０ ７ １ — ０ ３ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｆｕｌ ｌ － ｆ ａ ｃ ｅ Ｇｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｒｅ ｉ ｎｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎｔ ｉ ｎ Ｓｏ ｆ ｔ － ｒ ｏ ｃ ｋ Ｒｏ ａ ｄｗａ ｙ
碎 、塌 孔 ；顶 板距 孔 口 ４ ． ５ ｍ，５ ． ３ ｍ处 均 有径 向裂
图２ 三水平南 翼主 副水仓 与周边巷道及工作 面位置
［ Ｄ Ｏ Ｉ ］１ ０ ． １ ３ ５ ３ ２ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｃ ｎ ｌ 卜３ ６ ７ ７ ／ ｔ ｄ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ２ ０ ［ 收稿 日期 ］２ ０ １ ３ — ０ ７ — ０ ４ 现任晋煤集团晋圣公司七岭煤业总 工程师 。 ［ 作者简介 ］安君德 （ １ ９ ７ ３ 一 ） ， 男 ，山西山 阴人 ，采矿工程师 ， 【 Ｉ 用格式 ］安君德 ．软岩巷道金断面注浆加固技 术应用 ［ Ｊ ］ 煤 矿 开 采 ，２ ０ １ ４，１ ９（ １ ） ：７ １ — ７ ３ ．
第１ ９卷 第 １期 （ 总第 １ １ ６期） ２ ０ １ ４年 ２月
煤
矿 开
采
Ｖ ｏ １ ． １ ９ Ｎ ｏ ． １（ Ｓ ｅ ｉ ｒ ｅ ｓ Ｎ ｏ ． １ １ ６ ）
Ｆ ｅ ｂ ｒ ｕ ａ ｒ ｙ ２ ０ １ ４
Ｃ０ ＡＬ ＭＩ ＮＩ ＮＧ Ｔ Ｅ Ｃ ＨＮ ０Ｌ ０ＧＹ
凤 凰 山 煤 矿 三 水 平 南 翼 水 仓 附 近 巷 道 布 置 密
隙和 破碎 ；西 帮距孔 口 ５ ｍ 处 极破 碎 且 塌 孔 。水仓 顶 板往 上 ４～５ ｍ 范 围 内基 本 上 都 为 较 软 的煤 和 泥
集 ，且处于软岩层中，在上覆 ９ １ ３ ０ ８ 工作面采动压
力影响下 ，主副水仓刚完成掘进还未投入使用时相 继发生剧烈形变。为 了保证凤凰山矿 １ ５号煤南翼
看 出水仓破 坏 的原 因如 下 ：
１ ． １ 水仓破 坏 特征 分析
（ １ ） 附近 巷 道 布 置 密 集 三水 平 南 翼 主 副 水 仓与二盘区回风巷之间的煤柱宽度为 ３ ７ ｍ，主副水 仓与 变 电所平 行段 之 间的煤柱 宽 度为 １ ５ ｍ，水 仓 变
主板 断裂 ，两 帮及 顶板 喷层 断裂 。对 主水 仓顶 板 及 两帮进 行 了钻 孔窥 视 ，窥视 结果 如 图 １ 所示。
７１
总第 １ １ ６期
煤
矿 开 采
２ ０ １ ４年 第 １期
（ ２ ） 围岩 强度 不 高 主 副水 仓 布 置在 １ ５号 煤 底板 下方 约 ５ ｍ 处 ，岩 性 为泥 岩 和铝 质 泥 岩 为 主 ，
为 了确 保注 浆参 数准 确合 理 ，针对 凤凰 山矿三
吸水率为 ２ ． ３ ％ ，膨胀率为 ０ ． ６ ８ ％ ，软化系数平均
—
３ ． ２，水泥 浆与 水玻 璃体 积 比为 １： ０ ． ４～１： １ 。 （ ２ ） 注浆压 力 注 浆 压 力 受 到 围岩 特 性 、浆
８ ％ 一１ ０ ％ ，根 据 现 场 注 浆 情 况 在 小 范 围 内调 整 ，
水 泥采 用标 号 为 ５ ２ ． ５普 通硅 酸盐 水 泥 ；注 浆 时 大 范 围漏 浆时采 用水 泥水 玻璃 双 液浆 堵漏 。水 泥水 玻 璃 双液 浆 配 料 比 ：水 泥 浆 配 比不 变 ，水 玻 璃 浓 度 ４ ８— ５ ５ 。 Ｂ ６ ，根据 现 场情 况进 行调 整 ，模 数 Ｍ＝ ２ ． ８
１ 主副水 仓破 坏特 征及 原 因分析
岩 ，因此稳定性较差。水仓两帮岩体为泥岩 ，岩性 软 ，裂隙发育 ，塌孑 Ｌ 处孔壁极破碎 。 １ ． ２ 水仓破 坏 原 因分 析
根据 水仓 破坏 的特 征及巷 道 的布置 情况 ，可 以
软 岩 巷道 全 断 面 注 浆加 固技 术 应 用
安 君 德
（ 晋城煤业集团 七岭矿 ，山西 晋城 ０ ４ ８ ０ ０ ７ ）
［ 摘
要］ 针对凤凰 山煤矿 三水平 南翼主副水 仓发 生底 鼓、片帮和 顶板下沉 等巷 道 围岩 剧烈变
形 的情况 ，采用理论 分析、现场调研 的方法 ，分析 了水仓 的变形破坏 原因，并在 此基础上提 出 了巷道
围岩加固的方法。分析认为 ，水仓顶板岩层较 为松 软，两帮破 坏范 围达 到 ５ ｍ，巷道 变形与 密集巷道 群布置 、回采动压影响和 围岩强度有关。针对这 一问题 ，提 出水仓 围岩全 断面注 浆与高预应 力锚 索的
联 合支护方法。
［ 关键词 ］ 软岩巷道 ；全 断面；注浆加 固；高预应 力锚 索
０ ． ５ ９ 。遇 水极 易膨胀 、泥化 ，岩性 见表 １ 所示。
表１ 三 水 平 南 翼 主 副 水 仓 岩 性
岩 石 名 称 累 深／ ｍ 层 厚／ ｍ 岩 性 描 述
盘区水仓具体的巷道 围岩条件进行 了数值模拟 ，模 拟了不 同的水灰 比、注浆压力对浆液扩散半径的影
响 。根据模 拟 的结 果并 结合 现场 实 际情况最 终 确定 如下 注浆 参数 ： （ １ ） 注浆 浆液 采用 水 泥浆 ，水 灰 比为 ０ ． ８： １～１： １ ，并添 加 Ｘ Ｐ Ｍ 添加 剂 ，用量 为水 泥 重量 的
电所硐室群西北侧布置了 ２ 个综采工作面 ，东南侧 未布置工作面。具体巷道布置如图 ２ 所示。
（ ａ ） 东帮距孔 Ｅ Ｉ ２ ５ ０ ０ ｍ ｍ
（ ｃ ） ￣
Ｃ １ ５ ３ ０ ０ ｍ ｍ
（ ｄ 】 ＮＮ￣
ｎｓ ０ ０ ０ ｍｍ
图ｌ 主水仓 围岩变形窥视结果
从窥视结果看 ，主水仓东帮距孔 口２ ． ５ ｍ处破
［ 中图分类号 ］Ｔ Ｄ ３ ５ ３ ［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号 ］１ ０ ０ ６ — ６ ２ ２ ５（ ２ ０ １ ４ ）０ １ — ０ ０ ７ １ — ０ ３ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｆｕｌ ｌ － ｆ ａ ｃ ｅ Ｇｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｒｅ ｉ ｎｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎｔ ｉ ｎ Ｓｏ ｆ ｔ － ｒ ｏ ｃ ｋ Ｒｏ ａ ｄｗａ ｙ
碎 、塌 孔 ；顶 板距 孔 口 ４ ． ５ ｍ，５ ． ３ ｍ处 均 有径 向裂
图２ 三水平南 翼主 副水仓 与周边巷道及工作 面位置
［ Ｄ Ｏ Ｉ ］１ ０ ． １ ３ ５ ３ ２ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｃ ｎ ｌ 卜３ ６ ７ ７ ／ ｔ ｄ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ２ ０ ［ 收稿 日期 ］２ ０ １ ３ — ０ ７ — ０ ４ 现任晋煤集团晋圣公司七岭煤业总 工程师 。 ［ 作者简介 ］安君德 （ １ ９ ７ ３ 一 ） ， 男 ，山西山 阴人 ，采矿工程师 ， 【 Ｉ 用格式 ］安君德 ．软岩巷道金断面注浆加固技 术应用 ［ Ｊ ］ 煤 矿 开 采 ，２ ０ １ ４，１ ９（ １ ） ：７ １ — ７ ３ ．
第１ ９卷 第 １期 （ 总第 １ １ ６期） ２ ０ １ ４年 ２月
煤
矿 开
采
Ｖ ｏ １ ． １ ９ Ｎ ｏ ． １（ Ｓ ｅ ｉ ｒ ｅ ｓ Ｎ ｏ ． １ １ ６ ）
Ｆ ｅ ｂ ｒ ｕ ａ ｒ ｙ ２ ０ １ ４
Ｃ０ ＡＬ ＭＩ ＮＩ ＮＧ Ｔ Ｅ Ｃ ＨＮ ０Ｌ ０ＧＹ
凤 凰 山 煤 矿 三 水 平 南 翼 水 仓 附 近 巷 道 布 置 密
隙和 破碎 ；西 帮距孔 口 ５ ｍ 处 极破 碎 且 塌 孔 。水仓 顶 板往 上 ４～５ ｍ 范 围 内基 本 上 都 为 较 软 的煤 和 泥
集 ，且处于软岩层中，在上覆 ９ １ ３ ０ ８ 工作面采动压
力影响下 ，主副水仓刚完成掘进还未投入使用时相 继发生剧烈形变。为 了保证凤凰山矿 １ ５号煤南翼
看 出水仓破 坏 的原 因如 下 ：
１ ． １ 水仓破 坏 特征 分析
（ １ ） 附近 巷 道 布 置 密 集 三水 平 南 翼 主 副 水 仓与二盘区回风巷之间的煤柱宽度为 ３ ７ ｍ，主副水 仓与 变 电所平 行段 之 间的煤柱 宽 度为 １ ５ ｍ，水 仓 变
主板 断裂 ，两 帮及 顶板 喷层 断裂 。对 主水 仓顶 板 及 两帮进 行 了钻 孔窥 视 ，窥视 结果 如 图 １ 所示。
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总第 １ １ ６期
煤
矿 开 采
２ ０ １ ４年 第 １期
（ ２ ） 围岩 强度 不 高 主 副水 仓 布 置在 １ ５号 煤 底板 下方 约 ５ ｍ 处 ，岩 性 为泥 岩 和铝 质 泥 岩 为 主 ，
为 了确 保注 浆参 数准 确合 理 ，针对 凤凰 山矿三
吸水率为 ２ ． ３ ％ ，膨胀率为 ０ ． ６ ８ ％ ，软化系数平均
—
３ ． ２，水泥 浆与 水玻 璃体 积 比为 １： ０ ． ４～１： １ 。 （ ２ ） 注浆压 力 注 浆 压 力 受 到 围岩 特 性 、浆
８ ％ 一１ ０ ％ ，根 据 现 场 注 浆 情 况 在 小 范 围 内调 整 ，
水 泥采 用标 号 为 ５ ２ ． ５普 通硅 酸盐 水 泥 ；注 浆 时 大 范 围漏 浆时采 用水 泥水 玻璃 双 液浆 堵漏 。水 泥水 玻 璃 双液 浆 配 料 比 ：水 泥 浆 配 比不 变 ，水 玻 璃 浓 度 ４ ８— ５ ５ 。 Ｂ ６ ，根据 现 场情 况进 行调 整 ，模 数 Ｍ＝ ２ ． ８