淺析厚煤層沿空留巷墩柱注漿支護技術應用

劉玉元

（山東新礦內蒙能源福城礦業公司，內蒙古 鄂爾多斯 016215）

一、工作面概述

工作面運輸巷沿煤層頂板布置，梯形斷面35.67m2，錨帶網支護，錨桿采用φ22mm×L2200mm全螺紋鋼等強錨桿；頂板采用錨桿配W鋼帶及塑鋼網支護。巷道頂板破碎時，以巷道中心線為基準左右各1.5m處錨索加強支護；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、支護方式

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

（1）臨時支護

①沿空留巷自上而下支設四排單體支護。上幫側第一排為單體支護，則第1、2、4排為柱梁支護，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支護，工作面下端頭每移架一次，在其掩護下支設1～4排單體支護，間距不大于1m。

③2、4排采用中懸梁支護，鉸接頂梁長度1.2m。

（2）永久支護（沿空留巷支護）

永久支護方式為：混凝土墩柱+錨索梁支護。墩柱支設在第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6.2m，錨索托梁位置與鋼帶平行，托梁長度為0.6m。

（3）支護強度驗算

參照同煤層工作面礦壓參數

①回歸分析法：

Ps=200+8L0=528 KN/m2

西北雨淹過我們，繼續向前沖去。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-------支護強度，KN/m2；

L0-------初次來壓步距，m；

②8倍采高的巖石重量對支柱造成的載荷強度

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

通過上述計算,按8倍采高計算本工作面的支護強度為921.2 KN/m2。

③選擇留巷支護強度

按8倍采高計算本工作面的支護強度（921.2 KN/m2）大于回歸分析法計算支護強度（528 KN/m2）,因此支護強度應大于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噸經驗值，按承重380t（3800KN）計算該工作面墩柱柱距為：3800KN/5.0m/921.2KN/m2=0.82m

因此永久支護墩柱柱距取0.8m，小于0.82m；可保證滿足支護強度要求。

2、護巷措施

確保墩柱內混凝土凝固、承壓，自鋼混墩柱注漿后15天后方可回撤臨時支護，若現場存在頂板下沉量大以及頂板出現明顯斷裂裂隙，臨時支護段不回撤，若遇巷內頂板破碎處，可補打錨網進行支護，對頂板下沉處采取架設工字鋼棚方法。

3、掛鋼筋網和擋風簾、壘矸石袋墻

⑴工作面下端頭每移架一次，在其掩護下支設1～4排單體支護，間距不大于1m。

⑵1～4排單體支護完后，在第3排帶帽單體支護上側掛設鋼筋網，搭接處用8#鐵絲每0.5m打一死結。

⑶擋風簾掛好后，自下而上在第2排柱擋內壘砌矸石袋擋風墻，墻體底部寬1.0m，上部寬0.5m，墻體接實頂板。

4、支回支護

墩柱空檔內的臨時支護為帶帽點柱；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臨時支護。

5、安打錨索措施及方法

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

6、支設墩柱

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

7、澆灌墩柱

⑴注漿壓力為4MPa。

⑵澆灌時由里向外依次進行澆灌，間隔不得超過12分鐘。

⑶注漿時，排氣口有混凝土溢出時方可停止注漿，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.沿空留巷技術在中厚煤層的應用[J].煤礦支護，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試驗[N].西南交通大學學報，2011(3).

[3]宮本強，中厚煤層沿空留巷技術[J]，山東煤炭科技，2010(3).