綜放工作面輔順高冒區段加固治理的實踐

周華東 周川 魏文輝

摘 要：文章根據濟寧三號煤礦綜放工作面實際工況，詳細介紹了高冒區段注漿加固方案，通過現場實際變形量監測結果證明此種加固方案切實可行，對今后煤炭行業相似工況下高冒區段加固具有一定的借鑒和指導意義。

關鍵詞：高冒區；注漿加固；技術措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.080

0 引言

53下01（南）綜放工作面輔順894m～918m區段（23m）、1041m～1072m區段（31m）兩段巷道在掘進期間發生頂板煤矸冒落，形成不規則高冒區。兩段高冒區在掘進期間僅對冒落頂幫進行了常規支護，為確保工作面回采期間的安全生產，需對上述區段進行兩幫加強支護，并對1041m～1072m冒落空間進行充填加固。

1 巷道概況

輔順894m～918m區段（南段）：該段巷道沿底板掘進，自北向南巷道下坡4°～13°，平均7°。巷道頂煤厚約1.1～1.5m，順槽頂部冒高約0.8～3.1m，冒落空間約147m?。FE26斷層自不采幫側貫穿該段，落差1.0m。

輔順1041m～1072m區段（北段）：該段巷道沿底板掘進，自北向南巷道上坡6°～4°，巷道頂煤厚約4.5～5.4m，順槽頂部冒高約2.26～4.91m，冒落空間約434m?。

2 注漿加固

2.1 加固方案

（1）幫部加固：南段冒落區施工單排孔加固煤幫，施工時在假頂下搭設簡易腳手架施工，北段冒落區施工雙排孔加固煤幫，其中下排孔在假頂下搭設簡易腳手架施工，上排孔在假頂上施工。南段冒落段加固煤幫時間不受裝頂限制，可擇期進行，北段冒落段上排眼打眼及加固需在造假頂后施工木垛前進行，其余加固位置可擇期進行。

（2）頂部充填：當木垛施工完成后，對北段假頂上方未施工木垛的區域進行充填。

（3）南段冒落區加固方法。1）對該冒落區段及冒落邊緣南北各6m范圍內巷道兩幫按孔間距3m進行定壓注固邦特。對高冒邊界6m范圍內頂板完整區段在順槽頂板垂直向上施工2-3個鉆孔定壓注固邦特。2）利用氣動手持式防沖鉆機配合麻花鉆桿打眼施工Φ42mm鉆孔和MQT130/3.2錨桿鉆機配合B19×1500mm六棱鋼釬、Φ29金剛石鉆頭鉆眼，幫部鉆孔點眼位置為底板向上3.0±0.1m，仰角30～45°，孔深6～8m，封孔深度2m。頂部鉆孔點眼位置為垂直頂板，孔深至巷道直接頂。3）壓注固邦特時，進行定壓壓注，當壓力達到4MPa時停止壓注。壓注過程中發現煤壁有外流現象時可放緩壓注速度，如外流現象不改善可提前結束壓注。

（4）北段冒落區加固方法。1）對該冒落區段及冒落邊緣南北各6m范圍內巷道兩幫按孔間距3m進行定壓注固邦特。對高冒邊界6m范圍內頂板完整區段在順槽頂板垂直向上施工2-3個鉆孔定壓注固邦特。2）利用氣動手持式防沖鉆機配合麻花鉆桿打眼施工Φ42mm鉆孔和MQT130/3.2錨桿鉆機配合B19×1500mm六棱鋼釬、Φ29金剛石鉆頭鉆眼。該高冒區幫部施工雙排眼，下排鉆孔點眼位置為底板向上2.8±0.2m，仰角20～30°，上排鉆孔點眼位置為底板向上5.8±0.2m，仰角20～30°孔深6～8m，封孔深度2m。頂部鉆孔點眼位置為垂直頂板，孔深至巷道直接頂。3）采幫壓注固邦特按壓力達到4MPa為準停止壓注。壓注過程中發現煤壁有外流現象時可放緩壓注速度，如外流現象不改善可提前結束壓注。4）該段木垛施工后，對假頂上方進行充填。在該段木垛施工時，每兩組木垛豎直東西方向均勻預埋三根注漿管，注漿管上頭距頂板0.2-0.5m，注漿管下頭露出假頂下200mm，并對注漿管固定防墜。

2.2 變形量監測

（1）采用MQT130/3.2錨桿鉆機、B19×1500mm六棱鋼釬和Φ29金剛石鉆頭配合施工離層儀鉆孔，鉆孔深度6000mm，深度誤差不大于200mm。離層儀距底板2.5±0.2m，仰角30-45°。

（2）離層儀鉆孔施工完畢后，采用鉆桿續接的方式安裝離層儀深、淺基點錨固器，安裝時先安裝深基點錨固器，完成后再安裝淺基點錨固起。

（3）深基點錨固器安裝：將深基點錨固器套在鉆桿頭上，用鉆桿將錨固器推入孔中，直至孔底，抽出安裝桿后，手拉一下鋼絲繩，確認錨固器已卡住，深部基點固定深度為眼口向里7000mm處。

（4）基點錨固器安裝：將淺基點錨固器套在鉆桿頭上，用鉆桿將錨固器推入孔中，淺部基點固定深度為眼口向里2400mm處，停止推送后抽出安裝桿，手拉一下鋼絲繩，確認錨固器已卡住。

（5）離層儀固定：深、淺基點錨固器安裝固定好后，將離層儀套管部分推入鉆孔中固定好，并保證離層儀深、淺基點讀數套筒與幫網保持50mm以上安全間隙，防止網子刮蹭影響讀數準確性。

（6）離層儀初始讀數調整：離層儀深、淺基點初始讀數均設置為5mm，讀數以套筒內側對應刻度為準。調整初讀數時，將兩側深、淺基點讀數套筒位置分別調整好后，用鋼絲繩上的螺絲擰緊固定。

（7）離層儀管理牌板安裝：離層儀安裝調整完畢后，將離層儀管理牌板懸掛于巷道幫部，正對頂板離層儀，距巷道底板高度1.6米。頂板離層儀指示牌數據填寫清晰工整，固定端正；標識牌要有巷道名稱、離層儀編號、直接頂厚度、深淺基點的初始讀數、安裝日期、觀測日期（觀測日期可隨觀測時間修改），便于對比觀測和記錄。

（8）采煤技術員、驗收員對離層儀變形量進行日常觀測，其中裝頂位置距工作面距離大于100m時，每周觀測一次，距工作面距離不足100m時，每天觀測一次。

3 結語

采用此種方案對綜放工作面輔順高冒區段進行注漿加固， 可有效控制破碎巖體的冒落， 增強了工作面的安全性， 改善了工作面的受力狀況， 為礦井的安全生產提供了有利的條件，為松散巖層工作面安全高效生產提供了切實可行的技術方案， 創造了明顯的技術經濟效益。

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作者簡介：周華東（1987-），男，山東滕州人，碩士，助理工程師，從事煤礦安全生產管理工作。