注浆锚索在沿空巷道围岩加固中的应用

注浆锚索在沿空巷道围岩加固中的应用

发表时间：2018-02-26T11:07:27.807Z 来源：《基层建设》2017年第33期作者：刘淑[导读] 摘要：随着煤炭回采速度的加快，造成工作面接替紧张，不可避免出现同一采区需要连续进行开采的现象，其巷道支护面临着本工作面和相邻采空区的双重影响，支护和维护难度增大中煤新集能源股份有限公司新集二矿安徽淮南 232101 摘要：随着煤炭回采速度的加快，造成工作面接替紧张，不可避免出现同一采区需要连续进行开采的现象，其巷道支护面临着本工作面和相邻采空区的双重影响，支护和维护难度增大，给工作面的掘进和回采带来了一定的难度，本文通过分析220116风巷上帮煤体采取注浆和未采取注浆两种不同加固方案，在两种加固方案下，通过研究该工作面相邻的220112机巷在掘进期间和回采期间下帮巷道围岩变形情

况，为类似条件下巷道的支护提供参考依据。

关键词：注浆锚索；沿空巷道；围岩加固；

1 概述

中煤新集能源股份有限公司新集二矿位于安徽省凤台县城西约12km处，淮南市毛集实验区花家湖境内，东西走向最长约6km，南北倾向最宽约5km，面积约22km2。新集二矿二叠系山西组下部的1煤和1上煤，煤质优良、发热量高，含三分之一焦煤，地质储量为1.12亿吨，占矿井总储量26%，-750m水平以浅可采储量为3400万吨，占二水平总储量的41.5%。1煤组地质赋存情况简单，煤层倾角8°～12°，特低硫，特低磷，富焦油及中高发热量，其煤质为主要为1/3焦煤，煤质优良，储量大，若实现连续开采1煤，将对矿井正常的生产接替及效益起到重要作用，实现矿井稳产高效的必要保证。

2 工作面生产接替概况

新集二矿1煤西翼接替顺序为：220116工作面→220112工作面→220108工作面→220106工作面，由下向上逐段进行回采，其中220116工作面回采期间，220112机巷正在掘进，220116风巷与220112机巷之间留有7m的煤柱，目前220116工作面已经回采完毕，220112工作面正常进行回采。

3 注浆加固方案 3.1加固方案

为对比分析不同加固方案下的巷道加固效果，在220116工作面回采范围内，风巷中间预留100m未采取喷、注浆加固，巷道其余部分均采取喷、注浆加固方案，其中220112机巷掘进期间也对下帮煤体采取喷、注浆措施。

3.2 施工顺序

施工时先执行“敲帮问顶”，找净施工地点的浮矸危岩，然后按照打注浆锚杆（锚索）→喷浆（喷浆之前必须采用编织袋对注浆锚杆和注浆锚索进行保护。防止孔口被堵）→注浆。

3.3 中空注浆锚索相关参数

中空注浆锚索孔深6m（也可根据现场情况调整为4.3m），每孔使用2卷MSK2360型锚固剂，索体公称直径：22mm，抗拉强度：≥1670MPa，锚索破断力：≥400KN，延伸率：≥3.5％，安装孔径：30～42mm，中空注浆管规格：φ10×1.5mm，注浆压力：3～7Mpa，稳压时间为3～5min。

3.4 其它相关要求

（1）采用PZ-5B型喷浆机喷浆，喷厚不小于100mm。喷浆料配比为：水泥：黄沙：瓜子片（体积比）=1：2：2，水灰比为0.45，速凝剂掺入量为水泥重量的3%。

（2）注浆锚杆采取三花型布置，间距3m，最上面注浆锚杆距顶板距离为0.7m，底角注浆锚杆距底板距离为1.2m，在施工过程中，为提高注浆效果，注浆锚杆可边注边施工，也可按同排6m间距进行施工，中间一根注浆锚杆暂不施工，等同排相邻的注浆锚杆注浆完毕后，方施工并进行注浆；注浆锚索间距3m，注浆锚杆和注浆锚索施工位置根据现场各种管路吊挂高度和巷道高度可适当进行调整。

（3）注浆锚杆注浆孔Ф28mm，深度2200mm，注浆锚杆长2000mm，注浆段1690mm，锚固段250mm，尾部螺纹段60mm。注浆锚杆采用Ф20mm的无缝钢管制作。安装注浆锚杆时，锚杆外露在30mm～60mm之间，孔口四周用锚固剂封堵，视孔口大小及封口效果确定锚固剂使用量，确保注浆时不泄漏，锚固剂固定注浆锚杆不少于30分钟。

（4）注浆初压取0.5Mpa，终压取2～3Mpa。使用PC32.5#水泥，采取水泥单液浆进行注浆，按水泥：水=1：0.75的水灰比进行配制（双液浆按水泥：水=1：1的水灰比进行配制）。

4 喷注、浆操作注意要点

（1）喷浆前先用高压水或压风冲洗受喷面，根据出料量的变化，及时调整给水量，保证水灰比准确，要使喷射料无干斑、无流淌、粘着力强、回弹少，并保证最少7天的潮湿养护。

（2）为防止施工离注浆锚杆（锚索）50～100mm位置，施工一个200～300mm深的孔（与注浆锚杆（锚索）孔同时施工），预埋（使用锚固剂锚固）一根长度在300～400mm的8#铁丝，注浆前可用此铁丝将注浆锚杆（锚索）捆牢即可。

（3）注浆时，在施工地点的前后10m两端的安全地点必须安设专人进行警戒。如有人员必须通行时，应与施工人员联系好后，征得施工人员同意后方可安全通过。并停止高压注浆后，才可通过。注浆期间严禁人员站在注浆管上和在注浆管旁边来回行走，注浆管路与注浆锚索用10#铁丝做好二次保护。换眼注浆时要求先卸压再去枪头。

（4）喷、注浆工作安排在早班视野较好进行，严禁与工作面采煤平行作业，同时严禁与风巷打运工作平行作业，风巷需要打运时，打运前必须撤出所有施工人员，确保“行人不行车，行车不行人”。

（5）作业人员必须戴好口罩及其它必须的劳保用品，风巷外口必须设置两道净化喷雾，喷浆时打开喷雾灭尘，不喷浆时及时关闭喷雾。

（6）在对220116风巷注浆时，应关注相邻的220112机巷巷道内的情况，当出现跑浆现象时，及时停止注浆，并分析跑浆原因，同时根据沿空巷道留设的煤柱宽度，合理调整注浆锚索长度。

5 矿压观测

在220116风巷上帮煤体采用注浆锚索（配合注浆锚杆）喷注浆和未采取喷注浆加固，在两种不同加固的方案下，本文通过对220112机巷掘进和回采期间不同加固方案下的围岩变形进行观测，在220112机巷每20m布置1个观测点，共布置50个点进行观测，分别观测顶板离层量、顶底板移近量、两帮位移量。

220112工作面回采期间，220112机巷巷道变形量主要表现为：顶板离层不明显，两帮位移量较大，巷道底鼓较严重，机巷下帮局部浆皮开裂、鼓出，巷道围岩变形示意图如图1和图2所示，其中采取注浆加固段两帮最大位移量为737mm，顶底位移量为521mm；未注浆加固段两帮位移量为1092mm，顶底位移量为603mm，两帮位移量相差较大，未注浆段变形量是注浆段变形量的1.48倍，顶底位移量相差较小，说明采取注浆锚索注浆加固方案后，有效的控制了巷道的变形量，起到了预期的加固效果。

6 结论

本文通过对220116风巷上帮煤体采取注浆加固后，通过观测相邻沿空巷道掘进和回采的巷道变形情况，对观测出的数据进行研究分析，得出对煤体采取注浆锚索（锚索）加固后，220112机巷虽然有一定的变形，但总体变形量不大，巷道断面能满足掘进和回采期间的安全使用要求，相对于未喷浆加固段加固效果明显，达到了预期的加固效果，起到了良好的经济和社会效果。

参考文献：

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