淺析厚煤層沿空留巷墩柱注漿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

劉玉元

（山東新礦內(nèi)蒙能源福城礦業(yè)公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016215）

一、工作面概述

工作面運(yùn)輸巷沿煤層頂板布置，梯形斷面35.67m2，錨帶網(wǎng)支護(hù)，錨桿采用φ22mm×L2200mm全螺紋鋼等強(qiáng)錨桿；頂板采用錨桿配W鋼帶及塑鋼網(wǎng)支護(hù)。巷道頂板破碎時(shí)，以巷道中心線為基準(zhǔn)左右各1.5m處錨索加強(qiáng)支護(hù)；每隔三排錨桿一根錨索，跨步式布置，錨索在頂板兩排錨桿中間。

二、沿空留巷

1、支護(hù)方式

下平巷在推進(jìn)過程中，對(duì)其沿空留巷，沿空留巷采用鋼混墩柱和錨索進(jìn)行永久支護(hù)（圖1）。

（1）臨時(shí)支護(hù)

①沿空留巷自上而下支設(shè)四排單體支護(hù)。上幫側(cè)第一排為單體支護(hù)，則第1、2、4排為柱梁支護(hù)，第1排柱距0.6m，第2、4排柱距1.2m，第3排為帶帽單體支護(hù)柱距0.8m。1～2排排距為0.6m，2～3排排距為0.7m，3～4排排距1m。

②1～4排均在下端頭架或超前支架后側(cè)支護(hù)，工作面下端頭每移架一次，在其掩護(hù)下支設(shè)1～4排單體支護(hù)，間距不大于1m。

③2、4排采用中懸梁支護(hù)，鉸接頂梁長(zhǎng)度1.2m。

（2）永久支護(hù)（沿空留巷支護(hù)）

永久支護(hù)方式為：混凝土墩柱+錨索梁支護(hù)。墩柱支設(shè)在第3排單體支柱間，墩柱的柱距為800mm。墩柱以下1.5m處、沿走向每隔3m打安一棵錨索梁，錨索垂直頂板布置，錨索長(zhǎng)6.2m，錨索托梁位置與鋼帶平行，托梁長(zhǎng)度為0.6m。

（3）支護(hù)強(qiáng)度驗(yàn)算

參照同煤層工作面礦壓參數(shù)

①回歸分析法：

Ps=200+8L0=528 KN/m2

西北雨淹過我們，繼續(xù)向前沖去。奇異的是，我們站的地方仍然陽光普照，使落下的雨絲恍如金線，一條一條編織成金黃色的大地，濺起來的水滴像是碎金屑，真是美極了。

式中：Ps-------支護(hù)強(qiáng)度，KN/m2；

L0-------初次來壓步距，m；

②8倍采高的巖石重量對(duì)支柱造成的載荷強(qiáng)度

P t＝8×9.81×h×r=8×9.81×4.7×2.5=921.2 KN/m2

H－采高 取4.7m；

r－頂板巖石容重 取2.5t/m3

通過上述計(jì)算,按8倍采高計(jì)算本工作面的支護(hù)強(qiáng)度為921.2 KN/m2。

③選擇留巷支護(hù)強(qiáng)度

按8倍采高計(jì)算本工作面的支護(hù)強(qiáng)度（921.2 KN/m2）大于回歸分析法計(jì)算支護(hù)強(qiáng)度（528 KN/m2）,因此支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)大于921.2 KN/m2。

墩柱直徑299mm（面積0.058505m2），支撐巷道寬度為5.0m，參照相同墩柱承壓380噸經(jīng)驗(yàn)值，按承重380t（3800KN）計(jì)算該工作面墩柱柱距為：3800KN/5.0m/921.2KN/m2=0.82m

因此永久支護(hù)墩柱柱距取0.8m，小于0.82m；可保證滿足支護(hù)強(qiáng)度要求。

2、護(hù)巷措施

確保墩柱內(nèi)混凝土凝固、承壓，自鋼混墩柱注漿后15天后方可回撤臨時(shí)支護(hù)，若現(xiàn)場(chǎng)存在頂板下沉量大以及頂板出現(xiàn)明顯斷裂裂隙，臨時(shí)支護(hù)段不回撤，若遇巷內(nèi)頂板破碎處，可補(bǔ)打錨網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)，對(duì)頂板下沉處采取架設(shè)工字鋼棚方法。

3、掛鋼筋網(wǎng)和擋風(fēng)簾、壘矸石袋墻

⑴工作面下端頭每移架一次，在其掩護(hù)下支設(shè)1～4排單體支護(hù)，間距不大于1m。

⑵1～4排單體支護(hù)完后，在第3排帶帽單體支護(hù)上側(cè)掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，搭接處用8#鐵絲每0.5m打一死結(jié)。

⑶擋風(fēng)簾掛好后，自下而上在第2排柱擋內(nèi)壘砌矸石袋擋風(fēng)墻，墻體底部寬1.0m，上部寬0.5m，墻體接實(shí)頂板。

4、支回支護(hù)

墩柱空檔內(nèi)的臨時(shí)支護(hù)為帶帽點(diǎn)柱；待墩柱澆灌完后，自注漿之日起15天后逐步回撤墩柱空檔內(nèi)臨時(shí)支護(hù)。

5、安打錨索措施及方法

在墩柱以下1.5m處、每沿走向3m打安一排錨索加強(qiáng)沿空留巷支護(hù)，規(guī)格采用低松馳高強(qiáng)度Φ17.8mm的7股左旋鋼絞線，長(zhǎng)6.2m，錨固劑采用Z2335樹脂藥卷，每孔藥卷錨固長(zhǎng)度大于1.5m。選用11#工字鋼，長(zhǎng)0.6m，眼孔為Φ18mm。

6、支設(shè)墩柱

在工作面壘矸石袋前支設(shè)鋼混墩柱，柱距0.8m，墩柱注漿口朝下幫，柱帽為厚320mm、長(zhǎng)320mm的楔木。

7、澆灌墩柱

⑴注漿壓力為4MPa。

⑵澆灌時(shí)由里向外依次進(jìn)行澆灌，間隔不得超過12分鐘。

⑶注漿時(shí)，排氣口有混凝土溢出時(shí)方可停止注漿，4-5min后，拆除注漿泵接頭后塞上封堵塞。

[1]范祖君，李景濤，臧茂彬.沿空留巷技術(shù)在中厚煤層的應(yīng)用[J].煤礦支護(hù)，2011(3).

[2]鄧月華，唐建新，朱祥可，付勇，胡海緩.傾斜中厚煤層混凝土沿空留巷工業(yè)試驗(yàn)[N].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2011(3).

[3]宮本強(qiáng)，中厚煤層沿空留巷技術(shù)[J]，山東煤炭科技，2010(3).