薛洋鎖
(山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán) 首陽(yáng)煤業(yè),山西 高平 048402)
·技術(shù)經(jīng)驗(yàn)·
注漿技術(shù)在沿空巷道圍巖支護(hù)中的應(yīng)用
薛洋鎖
(山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán) 首陽(yáng)煤業(yè),山西高平048402)
摘要留小煤柱沿空掘巷是一種能夠大幅減少區(qū)段煤柱寬度的地下開(kāi)采技術(shù),對(duì)提高采出率和延長(zhǎng)礦井壽命意義重大,但易造成巷道圍巖變形破壞。通過(guò)向小煤柱幫注漿,有利于小煤柱穩(wěn)定和沿空巷道維護(hù),提高沿空巷道及小煤柱穩(wěn)定性。為了驗(yàn)證注漿加固技術(shù)對(duì)煤柱結(jié)構(gòu)及其承載性能的影響,本文以陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)8407綜放工作面回風(fēng)巷道煤柱幫為背景,通過(guò)相似材料模擬實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐相結(jié)合的研究方法,驗(yàn)證了對(duì)護(hù)巷煤柱實(shí)施注漿加固的措施能夠增強(qiáng)煤柱的承載和切頂能力,使關(guān)鍵巖石塊體的斷裂線靠近上區(qū)段采空側(cè),減小采空側(cè)懸頂長(zhǎng)度和煤柱應(yīng)力集中,得出:沿空巷道受工作面采動(dòng)影響時(shí),側(cè)向支撐壓力峰值出現(xiàn)在煤柱幫3.5~4.5 m位置,起主要承載作用的是煤柱內(nèi)部的彈性核區(qū),注漿加固從本質(zhì)上改變了煤柱的外部力學(xué)環(huán)境,確保了沿空巷道及其圍巖的穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞沿空巷道;注漿加固;煤柱應(yīng)力;圍巖穩(wěn)定
隨著開(kāi)采強(qiáng)度不斷增大,煤炭作為一種不可再生資源日趨枯竭,因此,要求煤炭生產(chǎn)由粗放式向精益化轉(zhuǎn)變。留小煤柱沿空掘巷是一種能夠大幅減少區(qū)段煤柱寬度的地下開(kāi)采技術(shù),對(duì)提高采出率和延長(zhǎng)礦井壽命意義重大。造成巷道圍巖變形破壞的主要原因是護(hù)巷煤柱松散破碎,承載和切頂能力弱,使采空側(cè)基本頂懸頂過(guò)長(zhǎng),懸頂回轉(zhuǎn)、下沉使側(cè)向支撐壓力增大,使煤柱錨固體結(jié)構(gòu)受壓過(guò)大而變形,最終導(dǎo)致巷道變形破壞,無(wú)法滿足使用要求。
本文通過(guò)向小煤柱幫注漿,改變煤柱體物理力學(xué)性質(zhì),增強(qiáng)煤柱承載能力,以改變圍巖受力狀態(tài),使側(cè)向基本頂斷裂線靠近上區(qū)段采空區(qū),減少懸頂長(zhǎng)度,減輕沿空巷道受壓,有利于小煤柱穩(wěn)定和沿空巷道維護(hù),從根本上提高了沿空巷道及小煤柱穩(wěn)定性。
1沿空巷道上覆巖層破斷過(guò)程及小煤柱受力分析
綜放沿空巷道上覆巖層破斷結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1.
圖1 綜放沿空巷道上覆巖層破斷結(jié)構(gòu)圖
從圖1可見(jiàn),沿空巷道一側(cè)為實(shí)體煤,另一側(cè)為上區(qū)段采空區(qū),上區(qū)段工作面基本頂在工作面端頭呈弧形破斷,形成弧形三角塊B,綜放沿空巷道位于關(guān)鍵塊巖體B下方[1].上區(qū)段回采時(shí)工作面端頭有2~3架支架不放頂煤,加上巷道寬度共8~10 m頂煤不放出,當(dāng)工作面支架推過(guò)后,這部分煤層在支承壓力和自重作用下如圖1中1部分所示破碎垮落。上區(qū)段工作面支架推過(guò)后,隨著煤層的采出和靠近采空側(cè)未放頂煤的垮落,直接頂巖層隨之發(fā)生垮落下沉,與上部老頂巖層離層。工作面中部和端頭的采出程度不同造成直接頂?shù)目迓湎鲁敛煌?,在工作面中部,煤層完全被采出,直接頂如圖1中2部分所示規(guī)則垮落;在工作面端頭,煤層沒(méi)有完全采出,直接頂如圖1中3部分所示不規(guī)則垮落。當(dāng)直接頂垮落后,老頂巖層一般在側(cè)向煤體內(nèi)斷裂發(fā)生回轉(zhuǎn)或彎曲下沉,在采空側(cè)形成巖塊A、B、C組成的鉸接結(jié)構(gòu),當(dāng)老頂巖層發(fā)生垮落時(shí),其上的載荷巖層也隨之垮落。因此,綜放沿空巷道上覆巖體的垮落過(guò)程分為兩個(gè)階段:一是隨煤層開(kāi)采直接頂巖層的規(guī)則或不規(guī)則垮落;二是老頂巖層及其上部載荷巖層垮落后形成平衡結(jié)構(gòu)[2].
綜上分析得出,綜放沿空巷道上覆巖體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定主要受關(guān)鍵塊B的影響。
小煤柱受上區(qū)段工作面采動(dòng)和本區(qū)段巷道掘進(jìn)影響,兩側(cè)形成一定寬度的松散破碎區(qū)和塑形區(qū),煤柱中部剩余較小寬度的彈性核區(qū),盡管沿空巷道煤柱幫采用錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù),但由于錨桿支護(hù)范圍松散破碎,錨桿著力基礎(chǔ)差,錨固力弱,支護(hù)效果不佳,煤柱整體承載和切頂能力弱,造成采空側(cè)關(guān)鍵塊體B懸頂較長(zhǎng),以斷裂線為軸回轉(zhuǎn),下沉?xí)r煤柱上方應(yīng)力集中程度大,小煤柱及沿空巷道變形破壞嚴(yán)重。
基本頂關(guān)鍵塊B在側(cè)向煤壁內(nèi)的斷裂位置會(huì)影響側(cè)向應(yīng)力分布規(guī)律、小煤柱合理寬度、巷道圍巖完整性及力學(xué)環(huán)境。通過(guò)對(duì)沿空巷道上覆巖體破斷結(jié)構(gòu)和小煤柱受力分析可知,要實(shí)現(xiàn)沿空巷道的整體穩(wěn)定,除了采取錨桿、網(wǎng)等主動(dòng)支護(hù)措施外,對(duì)護(hù)巷小煤柱實(shí)施注漿加固,將注漿材料注入小煤柱弱面縫隙中,增強(qiáng)小煤柱的物理力學(xué)性質(zhì)和整體性,使小煤柱具有較強(qiáng)的承載作用和切頂能力,使基本頂關(guān)鍵塊體B的斷裂線靠近采空側(cè),減小采空側(cè)懸頂長(zhǎng)度和煤柱應(yīng)力集中,從本質(zhì)上改變煤柱的外部力學(xué)環(huán)境,確保巷道圍巖穩(wěn)定。
2護(hù)巷煤柱注漿加固技術(shù)
注漿加固是把漿液注入破碎圍巖弱面縫隙中,使破碎圍巖固結(jié)重新形成穩(wěn)定整體,增強(qiáng)圍巖的力學(xué)性能及自身承載能力,參與巷道圍巖內(nèi)應(yīng)力的平衡過(guò)程。注漿液體在破碎圍巖中主要起形成支撐結(jié)構(gòu)、改善裂隙面變形特征、充填壓密圍巖裂隙和改變圍巖受力狀態(tài)的作用。注漿加固與其他巷道支護(hù)形式相結(jié)合,不僅能改善圍巖巖性和應(yīng)力分布,而且能縮小巷道圍巖變形[3].
1) 注漿深度。軟弱圍巖受采動(dòng)影響形成的松散破碎區(qū)厚度一般在2 m左右,過(guò)深的注漿孔會(huì)與采空區(qū)溝通,故選擇注漿深度3 m.
2) 注漿壓力。注漿需要一定壓力克服裂隙阻力以便漿液滲入圍巖,所選壓力既不能過(guò)高而破壞圍巖表面起密閉作用的噴漿層,又要使?jié){液充分滲透,故確定注漿壓力為1~2 MPa.
3) 注漿擴(kuò)散半徑。注漿擴(kuò)散半徑受注漿材料,注漿壓力,漿液黏度、粒度等流動(dòng)性能,裂隙張開(kāi)度及分布特征,注漿工藝等因素的綜合影響,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定漿液擴(kuò)散半徑為1.5~2 m[4].
4) 注漿孔布置。為使?jié){液有效擴(kuò)散,沿巷幫五花布置注漿孔,上部雙孔排距頂板1 m,由于受重力影響,同等條件下漿液更容易向下方區(qū)域擴(kuò)散,故上排鉆孔取仰角15°;下部雙孔排距底板1 m,垂直于煤柱壁平面;單孔排距底板2 m,垂直于煤柱壁平面。鄰近孔相互間距控制在2 m左右,注漿孔布置平剖面示意圖見(jiàn)圖2.
圖2 注漿孔布置平剖面示意圖
注漿材料是由425#普通硅酸鹽水泥配合TWK-1復(fù)合劑和TWK-2固化劑按(水泥+TWK-1復(fù)合劑)∶水∶TWK-2固化劑=(0.85+0.15)∶0.5∶1.5配制而成。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定成品抗壓強(qiáng)度達(dá)C20且具有可塑性,不會(huì)產(chǎn)生壓裂裂隙。
3工程應(yīng)用
選取陽(yáng)泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司五礦8407綜放工作面距開(kāi)切眼220~320 m的100 m回風(fēng)巷道煤柱幫為注漿加固試驗(yàn)地點(diǎn),工作面可采走向長(zhǎng)1 177 m,傾斜長(zhǎng)189 m,開(kāi)采15號(hào)煤層,平均埋深485~591 m,煤厚平均7.09 m.回風(fēng)巷道沿煤層頂板掘進(jìn),與上區(qū)段采空區(qū)之間留10 m寬煤柱,屬于留小煤柱沿空掘巷。15號(hào)煤直接頂為9.56 m灰黑色泥巖,老頂為3.4 m灰色細(xì)砂巖,直接底為2.89 m灰色
細(xì)砂巖,老底為2.70 m灰黑色砂質(zhì)泥巖。巷道布置及注漿加固位置見(jiàn)圖3.
圖3 8407工作面及煤柱注漿加固試驗(yàn)段布置圖
對(duì)小煤柱注漿和未注漿兩種情況分別進(jìn)行相似材料模擬試驗(yàn),模擬煤柱上覆巖層在掘進(jìn)及回采過(guò)程中的移動(dòng)破壞規(guī)律及巷道圍巖收斂變形情況。相似比選取150∶1,模型有效長(zhǎng)度150 cm,模型中8407工作面寬70 cm(對(duì)應(yīng)實(shí)際傾向?qū)?05 m),8407回風(fēng)巷道斷面3.3 cm×2.7 cm(對(duì)應(yīng)實(shí)際斷面5 m×4 m),區(qū)段煤柱寬6.7 cm(對(duì)應(yīng)實(shí)際寬度10 m),上區(qū)段采空區(qū)長(zhǎng)70 cm(對(duì)應(yīng)采空區(qū)實(shí)際寬度105 m),模型總高度60.58 cm(對(duì)應(yīng)巖層實(shí)際高度90.87 m),模擬17個(gè)煤巖層,其中底板3.73 cm(實(shí)際5.60 m),頂板52.13 cm(實(shí)際78.20 m),15號(hào)煤層4.72 cm(實(shí)際
7.09 m),其余頂板巖層壓力通過(guò)模型頂部的液壓油缸施加9 MPa的垂直壓力,組成完整力學(xué)條件。相似模擬模型示意圖見(jiàn)圖4.
圖4 相似模擬模型示意圖
圖5 煤柱上區(qū)段開(kāi)挖后上覆巖層垮落變形圖
模型試驗(yàn)臺(tái)安裝好并在常溫下放置3~5天,使材料自然烘干達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后,從試驗(yàn)臺(tái)背面開(kāi)挖,模擬巷道掘進(jìn)與工作面回采。首先開(kāi)挖上區(qū)段采空區(qū),待頂板巖層垮落變形穩(wěn)定后開(kāi)挖8407回風(fēng)巷道,待巷道掘進(jìn)影響穩(wěn)定后再開(kāi)挖8407工作面,分別觀察上覆頂板巖層垮落變形規(guī)律及巷道圍巖破壞情況。未注漿與注漿煤注上區(qū)段開(kāi)挖后上覆巖層垮落變形圖見(jiàn)圖5.
由圖5 a)看出,當(dāng)上區(qū)段工作面開(kāi)挖形成采空區(qū)后,煤層上方直接頂泥巖首先垮落堆積在采空區(qū)內(nèi),其上方的基本頂細(xì)砂巖也隨之破斷并規(guī)則排列在冒落矸石上方,基本頂之上石灰?guī)r與其上覆泥巖發(fā)生離層?;卷敂嗔盐恢镁嗖煽諅?cè)煤柱邊緣約3 cm(實(shí)際4.5 m),斷裂線寬約5 mm且與水平方向大致呈60°角貫穿頂板泥巖和細(xì)砂巖,在斷裂線右側(cè)形成關(guān)鍵塊體B,它與斷裂線左側(cè)的巖體A、采空區(qū)巖體C鉸接形成砌體梁結(jié)構(gòu)[5],結(jié)構(gòu)的大部分載荷作用在煤柱上,導(dǎo)致煤柱靠采空區(qū)邊緣出現(xiàn)裂紋、破碎以及片幫現(xiàn)象,整體性較差。
圖5 b)通過(guò)提高膠結(jié)材料石膏的配比模擬注漿對(duì)煤柱的加固作用,待上區(qū)段采空區(qū)和巷道開(kāi)挖上覆巖層垮落變形穩(wěn)定后,基本頂在距煤柱邊緣約1 cm的位置(實(shí)際1.5 m)處發(fā)生斷裂,斷裂線寬約8 mm且與水平方向大致呈65°角貫穿頂板泥巖和細(xì)砂巖,在斷裂線右側(cè)形成關(guān)鍵體B,它與斷裂線左側(cè)巖體A、采空區(qū)巖體C鉸接形成砌體梁結(jié)構(gòu),采空側(cè)煤柱邊緣有微裂紋產(chǎn)生但沒(méi)有發(fā)生片幫垮落。由于只是對(duì)沿空巷道側(cè)3 m范圍內(nèi)煤柱進(jìn)行注漿加固而并未對(duì)采空側(cè)煤柱注漿加固,所以,采空側(cè)煤柱承載能力變化不大,形成與未注漿加固類似的垮落規(guī)律,但總體上關(guān)鍵塊體B的垮落位置更靠近采空側(cè),與未注漿相比斷裂線向采空側(cè)移近約3 m,使煤柱所受側(cè)向載荷大幅減小,利于煤柱保持整體穩(wěn)定。
未注漿加固煤柱在本區(qū)段工作面回采過(guò)后上覆巖層垮落變形見(jiàn)圖6 a),上覆巖層在煤柱內(nèi)側(cè)約2 cm(實(shí)際3 m)處斷裂,使煤柱幫受側(cè)向壓力較大,巷道發(fā)生嚴(yán)重的底鼓與片幫垮落現(xiàn)象,待本區(qū)段工作面回采后煤柱上部巖層內(nèi)形成多條貫通基本頂?shù)呢Q向裂紋,煤柱幫幾乎被壓垮呈緩斜坡?tīng)?,巷道破壞?yán)重。
注漿加固煤柱在本區(qū)段工作面回采過(guò)后上覆巖層垮落變形見(jiàn)圖6 b),巷道側(cè)煤柱幫保持完整,基本沒(méi)有發(fā)生變形破壞且上覆基本頂幾乎沿煤柱邊緣斷裂下沉。這種斷裂形式使煤柱只受上部巖層重力作用而受側(cè)向壓力小,更有利于保持穩(wěn)定。
圖6 工作面回采后煤柱上覆巖層及巷道垮落變形圖
3.3.1煤柱內(nèi)垂直應(yīng)力實(shí)測(cè)分析
在注漿加固和未注漿加固煤柱內(nèi)各布置1個(gè)含12個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)站,測(cè)點(diǎn)鉆孔深分別為1 m、1.5 m、2 m、2.5 m、3 m、3.5 m、4 m、4.5 m、5 m、5.5 m、6 m、6.5 m,鉆孔直徑42 mm,鉆孔水平間隔0.8 m,距底板高1.5 m,在每個(gè)鉆孔孔底安設(shè)一個(gè)圍巖應(yīng)力傳感器,監(jiān)測(cè)采動(dòng)期間各個(gè)測(cè)點(diǎn)的垂直應(yīng)力值變化情況并繪制注漿與未注漿煤柱內(nèi)垂直應(yīng)力最大值隨埋深變化情況圖,見(jiàn)圖7.
圖7 注漿與未注漿煤柱垂直應(yīng)力最大值隨埋深變化圖
從圖7可看出,在1~3 m,除埋深1.5 m測(cè)點(diǎn)外,注漿煤柱內(nèi)垂直應(yīng)力最大值均明顯大于未注漿煤柱內(nèi)垂直應(yīng)力最大值。而對(duì)煤柱幫注漿加固深度為3 m,說(shuō)明注漿提高了煤柱幫破碎區(qū)圍巖的物理力學(xué)性能,使其承載能力增強(qiáng);這也與軟弱圍巖受巷道掘進(jìn)擾動(dòng)影響破壞后的松散破碎區(qū)厚度一般在2~3 m的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相吻合,證明注漿加固深度參數(shù)選取合理。在3.5~6.5 m,注漿煤柱內(nèi)垂直應(yīng)力最大值與未注漿煤柱垂直應(yīng)力最大值相差不大且表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律,說(shuō)明注漿對(duì)3.5 m范圍外煤柱的承載能力沒(méi)有影響。不論是注漿還是未注漿煤柱,圍巖應(yīng)力在埋深3.5 m處均出現(xiàn)峰值,最大值達(dá)14 MPa;深3.5~4.5 m煤柱垂直應(yīng)力較大,4.5 m后垂直應(yīng)力逐漸減小,到埋深6.5 m處時(shí)最大垂直應(yīng)力值減小到3 MPa,說(shuō)明煤柱受采動(dòng)影響側(cè)向支撐壓力峰值出現(xiàn)在距煤柱幫3.5 m左右,埋深3.5~4.5 m的煤體受巷道掘進(jìn)和本工作面回采的擾動(dòng)影響程度小,處于完整的彈性狀態(tài),是起主要承載作用的彈性核區(qū)。
3.3.2巷道變形分析
在回風(fēng)巷道內(nèi)設(shè)置多組位移觀測(cè)點(diǎn),采用“十字”觀測(cè)法測(cè)量巷道頂?shù)装寮皟蓭鸵平?。掘進(jìn)影響階段注漿和未注漿煤柱對(duì)應(yīng)巷道變形區(qū)別不大,頂板最大下沉量為23 mm,底鼓量最大為340 mm,兩幫最大移近量為134 mm,實(shí)體幫和煤柱幫變形相當(dāng),巷道整體穩(wěn)定[6].回采期間,注漿段回風(fēng)巷道頂板最大下沉量95 mm, 最大底鼓量1 200 mm,兩幫最大移近量1 360 mm,其中實(shí)體幫變形1 300 mm,煤柱幫變形60 mm,巷道整體滿足使用要求;未注漿段回風(fēng)巷道頂板最大下沉量179 mm,底鼓量最大2 000 mm,兩幫移近量最大2 500 mm,其中實(shí)體幫1 500 mm,煤柱幫1 000 mm.超前工作面20 m范圍內(nèi),頂板金屬網(wǎng)有擠破,頂板鋼帶錨索有繃斷處,單體柱鉆底達(dá)1 000 mm,變形最嚴(yán)重處剩余巷道斷面不足設(shè)計(jì)1/2,必須起底1 m以上才能滿足通風(fēng)、行人和運(yùn)料等生產(chǎn)需要,每班需安排多人超前擴(kuò)幫起底,影響工作面推進(jìn)速度?;仫L(fēng)巷道最大收斂變形示意圖見(jiàn)圖8.
圖8 8407回風(fēng)巷道最大收斂變形示意圖
3.3.3風(fēng)流瓦斯?jié)舛确治?/p>
圖9 回風(fēng)巷道風(fēng)流瓦斯含量實(shí)測(cè)圖
根據(jù)8407工作面推進(jìn)過(guò)程中瓦斯超限監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),繪制工作面回采注漿段與未注漿段期間回風(fēng)巷道風(fēng)流瓦斯含量實(shí)測(cè)曲線,見(jiàn)圖9.從圖9可看出,當(dāng)工作面回采未注漿段時(shí),瓦斯含量在0.6%以上,部分時(shí)間還出現(xiàn)瓦斯?jié)舛韧蝗辉龃蟋F(xiàn)象,最大達(dá)2.2%,給安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重隱患。這是由于采動(dòng)影響下未注漿煤柱破壞變形嚴(yán)重產(chǎn)生新生裂隙或原有裂隙擴(kuò)張形成上區(qū)段采空區(qū)瓦斯涌入通道,瓦斯含量增大。當(dāng)工作面回采注漿段時(shí),最大瓦斯含量在0.5%左右,沒(méi)有出現(xiàn)瓦斯?jié)舛韧蝗辉龃蟋F(xiàn)象,這是由于注漿封堵了煤柱內(nèi)部裂隙,使煤柱內(nèi)部保持較好的完整性,阻止了上區(qū)段采空區(qū)瓦斯涌入??梢?jiàn),對(duì)煤柱幫注漿能起到密封作用,防止上區(qū)段采空區(qū)瓦斯通過(guò)煤柱內(nèi)裂隙涌入回采工作面,提高了工作面安全性。
4結(jié)論
1) 綜放沿空巷道掘進(jìn)對(duì)煤柱幫擾動(dòng)造成3 m范圍內(nèi)的煤體松動(dòng)破碎,幾乎不起承載作用;對(duì)煤柱幫注漿加固可大幅提高護(hù)巷煤柱的整體性、承載能力和切頂能力,使上覆巖層斷裂線靠近采空區(qū),煤柱受側(cè)向支撐壓力小,利于煤柱和巷道保持穩(wěn)定。
2) 對(duì)煤柱幫注漿能夠封堵煤柱內(nèi)部裂隙,起到密封作用,防止上區(qū)段采空區(qū)瓦斯通過(guò)煤柱內(nèi)裂隙涌入回采工作面,提高了工作面安全性。
3) 沿空巷道受工作面采動(dòng)影響時(shí),側(cè)向支撐壓力峰值出現(xiàn)在煤柱幫3.5~4.5 m位置,起主要承載作用的是煤柱內(nèi)部的彈性核區(qū)。
參考文獻(xiàn)
[1]華心祝,劉淑,劉增輝,等.孤島工作面沿空掘巷礦壓特征研究及工程應(yīng)用[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2011(8):1646-1651.
[2]李紅濤,劉長(zhǎng)友,汪理全.綜放采場(chǎng)直接頂垮落成拱機(jī)理相似模擬研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2007(6):95-98.
[3]鄧昕.松散破碎圍巖錨注機(jī)理分析及其在返修巷道中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù),2007(6):92-94.
[4]梁飛林,秦秀山,陳何,等.松散介質(zhì)注漿模擬試驗(yàn)研究[J].有色金屬(礦山部分),2011(1):34-36.
[5]楊培舉,劉長(zhǎng)友.綜放面端頭基本頂結(jié)構(gòu)與合理支護(hù)參數(shù)[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào),2012(1):26-32.
[6]李洪武.綜放開(kāi)采區(qū)段煤柱應(yīng)力分布及其尺寸優(yōu)化[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2007(8):39-42.
Application of Grouting Technology in Surrounding Rock Supporting of Gob-side Entry
XUE Yangsuo
AbstractSmall coal pillar roadway driving along goaf is a kind of underground mining technology which can largely reduce the width of section coal pillar, which is of great importance to improve the recovery rate and prolong the life of the mine, but it is easy to cause the deformation and failure of surrounding rock of roadway. Through grouting to the small coal pillar, it is beneficial to the stability of small coal pillar and the maintenance of the roadway along the goaf and increases the stability of the roadway along the goaf and the small coal pillar. In order to verify the grouting reinforcement technology influence on coal pillar structure and load performance, this paper takes the return airflow roadway coal pillar side of 8407 fully mechanized top coal caving working face in Yangquan coal group as the background, through the research methods of combination of similar material simulation experiment and engineering practice, verify for the protected roadway coal pillar grouting reinforcement to enhance the coal column load and roof cutting ability, the key rock block fault line near the upper section of goaf side, reduce gob side hung top length and pillar stress concentration, it is concluded that the lateral support pressure peak appears in the position of coal pillar side 35~45 m. Plays the supporting role mainly is the elastic core area within the coal pillar, and the grouting reinforcement changes the external mechanical environment of the coal pillar, ensures the stability of the gob-side entry and the surrounding rock.
Key wordsGob-side entry; Grouting reinforcement; Coal pillar stress; Stability of surrounding rock
中圖分類號(hào):TD35
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1672-0652(2015)12-0039-05
作者簡(jiǎn)介:薛洋鎖(1971—),男,山西芮城人, 1993年畢業(yè)于阜新礦業(yè)學(xué)院,工程師,主要從事煤礦生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)管理工作(E-mail)1058861378@qq.com
收稿日期:2015-11-13