深部强矿压大变形巷道修复技术研究

9深部强矿压大变形巷道修复技术研究摘要：深部巷道的围岩对应力扰动的敏感度较高，在强采动期间易发生强矿压和大变形现象，影响巷道正常使用和顶板安全性能。由于围岩已发生大范围破坏，此类巷道的修复技术难度高于常规巷道。本文以呼吉尔特矿区深埋矿井的采动技术，设计巷道修复及加固方案。该方案已成功实践，并取得良好效果。本研究成果可为类似强矿压大变形巷道支护和修复工作提供参考。1前言我国井工煤炭开采深度以每年8～25m的速度持部分新建矿井采深已达600～800m。进入深部开采本文以葫芦素煤矿的1个巷道修复工程为例，分析采动型大煤柱巷道的变形破坏特征，揭示强矿压大可以强化对此类强矿压巷道围岩大变形问题的理解，2巷道基本工程地质条件本矿21205工作面即是典型案例。如图1所示，21204辅运巷(21204工作面回采结束后，作为21205工作面的回风巷使用)21205工作面21205辅运巷(21205工作面回采结束后，将作为下一盘区的回风大巷使用)巷道断面为矩形，宽5.4m,高3.4m。该巷道所在区域煤层厚度2.7～3.9m,平均3.3m,煤层结构简单、泥岩或砂岩，厚度1.15～12.38m,其上为粉砂岩或中3巷道变形破坏状况及机理分析3.1巷道变形破坏状况21102副回风巷(即大煤柱巷道)在21102工作面回采几乎闭合。更为严峻的是，21102工作面回采结束2021205辅运巷在21205工作面回采期间也表现出(图2)。巷道顶板下沉量可达300～500mm,两帮移近图2巷道变形破坏状况3.2强矿压大变形机理分析21205辅运巷及此类大煤柱巷道发生强矿压大变4关键修复技术与方案4.1大变形巷道治理原则4.1.1回避采动原则4.1.2结构重建原则4.1.3安全施工原则4.2修复关键技术及方案浆。技术方案如图3所示。超高强锚索：在顶板原支护3根锚索两两中间采用钢锚杆(屈服强度500MPa)支护，预紧扭矩300N·m,紧力不应超过100kN;第三，完成上述厚层全锚+④锚杆索状态巡检补替。⑤喷浆封闭。度70mm。材料配比为水泥：黄沙：石子=1:2:2,水灰比为45%,加入水泥重量2.5%～4%的速凝剂。⑥全长锚注及围岩注浆。注或围岩注浆。判别依据：a顶板或者单帮变形量小0.5m,选择岩体注浆，注浆前需喷浆封闭。(a)巷道支护俯视图加长锚排距4m,左右交错锚杆φ17.8mm×4300mm两帮规格一致34003400非回采帮回采帮锚杆φ21.8mm×4300mm全锚柔性间距1000mm全锚柔性两帮规格一致900900图3巷道修复加固方案4.3修复工艺加固点后方5m外方可渐次撤柱。4.3.2只需刷帮巷段性柱鞋)。加固点后方5m外方可渐次撤柱。布置点柱后，先依次加固顶板和非回采帮，再扩刷回采帮，然后根据情况加固刷帮后顶板新露出部分，最后实施全锚。4.3.3需起底、刷帮和挑顶巷段底、刷帮和挑顶，应布置3排点柱于巷道中部，柱距1m,支柱必须穿鞋戴帽(配刚性顶梁和刚性柱鞋)。起自非回采帮开始破网挑顶，挑至1/2巷宽时加固4.4巷道修复效果3.37m4.79m