口孜东矿综采工作面高抽巷支护技术

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　　摘 要：深井巷道埋藏深，地压大，巷道维护困难，容易变形损坏，严重威胁安全生产。为保证安全生产，需要根据矿井损坏情况采取合理的修护技术，在二次支护和刷扩的基础上及时进行喷注浆，保证巷道修护后的支护强度满足安全生产需要。
　　关键词：巷道;修护;支护;喷注浆
　　中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）10-0142-03
　　1 概况
　　口孜东矿地面标高为+23.52～+27.58m，一水平为-967m，该矿1313采区运煤上山受矿压影响，局部巷道底鼓、帮鼓导致影响皮带机正常运行及行人安全，需对1313采区运煤上山进行二次支护、卧底、刷扩、喷浆、注浆施工等修护工程，以保证该段巷道的安全使用。巷道一次支护设计断面图见图1，巷道二次支护设计断面图见图2。
　　2 巷道修护支护形式
　　2.1 二次支护
　　（1）锚杆采用MG500高强锚杆，锚杆规格为Φ22×2500mm，间排距800×1600mm。锚索长度6200mm，间排距800×1600mm。按一排锚杆、一排锚索交叉循环进行布置。采用双层网铺设，钢带压茬。（2）锚网采用Φ6mm钢筋，长×宽=2000×1000mm;锚索采用Φ21.8mm钢绞线，托板钢板，施工中大小两块叠加，大托板长×宽×厚=300×300×16mm，小托板长×宽×厚=150×150×16mm，锚固剂选用MSZ2850型，H型钢带采用Φ12mm圆钢焊制，规格为1900mm和3040mm二种。（3）在巷道软硬岩层交界处、应力集中区等增补锚杆或锚索加强支护。（4）巷道二次支护及刷扩后对巷道进行喷浆及注浆施工。
　　2.2 刷扩施工方法
　　（1）对巷道来压影响皮带运输及通风段，进行刷扩支护，采用风镐进行作业，人工将煤矸装至皮带机上。（2）刷扩时可将顶、帮部巷道离层影响皮带机运行的部位刷除，老锚索未失效的直接复用，老锚索失效的及时补打新锚索。刷一排及时支护一排。
　　2.3 喷浆施工方法
　　（1）采用PC-8U型喷浆机喷浆。喷射混凝土强度C20配比（重量比）为水泥∶黄砂∶瓜子片=1∶2∶2，水灰比为0.45，翻拌均匀。速凝剂掺入量为水泥重量的4%。（2）二次支护或刷扩验收后及时进行喷浆支护，喷浆厚度不得小于80mm。输料管路要摆放平直，接头要严密，不得漏风。（3）风压应控制在0.1～0.12MPa，水压应控制在0.25MPa。保证水压比风压大0.1MPa。（4）人工搅拌时要将料搅拌均匀，配比符合要求。（5）喷浆前先用高压水或压风冲洗受喷面，并将电缆和其他设备保护好，用旧风筒布或旧皮带包裹保护，喷浆后及时去除，并及时清除喷浆回弹料。（6）喷射中输料管不得出现直角弯，通过调节水阀门控制合适的水灰比，喷枪要尽可能垂直于受喷面，喷枪距受浆面以0.8～1m为宜。喷射时喷头沿螺旋型轨迹运行，按直径200～300mm，一圈压半圈并均匀缓慢移动。（7）喷射按先下后上、先墙后拱、先凹后凸顺序分段进行，每次喷射厚度不低于50mm。（8）渗水或漏水的地段可以采用排、堵的方式来解决。（9）为消除水泥粉尘的危害，喷射时采取潮拌料、加强喷射机的密封、净化风流和个人防护等综合防尘措施。
　　2.4 注浆施工方法
　　2.4.1 锚注管材料及参数
　　（1）底板采用煤层注水器进行注浆施工，煤层注水封孔器规格型号：FKSS-38/6。煤层注水封孔器由Ф38mm高压膨胀胶管、内置安全阀、快速连接管件组成，封孔器长1000mm。现场安装时，煤层注水封孔器必须全部放进钻孔内，严禁露在孔外。（2）浅孔锚注管采用4分的无缝焊管制作，焊管为Ф22mm、长2m、壁厚3mm，杆体上每隔200mm按T字型梅花布置φ5mm的注浆孔;端部车70mm的丝扣，另一端加工呈扁状。（3）深孔注浆锚桿采用4分无缝焊管制作而成（管径DN20mm），长度为3m、2m、1m搭配使用，两头套丝，注浆钢管之间用束结连接锚注管加镀锌钢管累计长8m。在端部使用1根杆体带眼的注浆钢管以防安设注浆管时端头被堵塞而不能出浆。
　　2.4.2 锚注孔、锚注管安装、封孔施工方法
　　（1）锚注孔施工。巷道底板、帮部锚注孔采用7655风锤配合Ф42mm钻头或风煤钻配煤钻杆、方尾钻头打眼，顶部锚注孔采用锚索机配合中空六角组合钻杆，钻头直径为Φ32mm。使用锚注管注浆时孔径为Φ32mm，使用注浆胶囊注浆时孔径为Φ42mm。底板锚注孔浅孔孔深1.5m、深孔孔深2m;帮、顶部锚注孔浅孔孔深3m、深孔孔深10m。锚注孔的角度、深度、间排距必须达到设计要求，钻眼结束后，用清水冲洗眼孔。锚注孔采用浅、深孔纵向交替布置。先按间排距1600mm×3200mm布置浅孔，注浆20米后在浅孔间按间排距1600mm×3200mm布置深孔。（2）封孔。为有效防止漏浆，在锚注管外段200mm处缠绕麻丝，将其装入孔内，外露长度为100～200mm。采用水泥、黄泥或矿用树脂锚固剂封孔，封堵严实。封孔前用双股12#铁丝与注浆管进行绑扎，作为注浆期间枪头的二次保护，封孔时间不少于10min，然后再进行注浆。
　　2.4.3 注浆浆液配制
　　（1）浆液的配制。注浆以单液水泥浆为主，水灰比为1：1，若单孔吃浆量过大，而达不到设计终压时，可增加浆液浓度，水灰比为0.7：1。配制水泥浆时力求加料严格准确，并搅拌均匀。（2）压水实验。每孔终孔安设孔口管后接通输浆管路进行注浆液试验，压力由小到大逐步升压到终压（设计压力的1.5倍）注清水2min。
　　2.4.4 注浆施工工艺
　　（1）采用逐排布置。单液水泥经充分搅拌→注浆泵→控制阀→孔口管→岩层裂隙。（2）根据压水结果确定起始浆液配比。注浆过程中若压力和注浆量稳定应逐级加大浆液浓度，如压力上升及进浆量减少快应依次降低浆液浓度，每改变一次浆液浓度持续2分钟。（3）注浆终孔压力必须达到设计要求。巷道注浆压力顶、帮浅孔2MPa、深孔3.5Mpa，底板浅、深孔2Mpa。注浆泵压力表的注浆压力应按要求设置，禁止人为调高或降低注浆压力。（4）对帮、顶板进行间隔式深、浅孔注浆，先按排距3.2m打浅孔注浆，每排布置12根锚注管，当浅孔一次性注浆距离≥20m后再在两排浅眼中间重新间隔3.2m打深孔进行注浆。每排为9根锚注管。（5）孔口管必须按要求埋设牢固，并安设高压阀门。注浆前必须对孔口管进行耐压试验，试验压力必须大于注浆压力1MPa。 　　2.4.5 注浆顺序
　　注浆采用先浅孔后深孔的注浆方法，先注浅排孔，当浅孔注完20m以上时，開始注深孔。注浆排号为1、3、5、7……排，注浆排号为2、4、6、8……排。根据现场吃浆情况，调整间排距和管、孔数量，如果吃浆量较大，再在2排注浆孔中间打一排复注孔，孔（管）深和正常注浆孔（管）长度和压力一样，如此循环进行，直至孔压达到要求。
　　3 工程质量要求
　　3.1 锚网索喷支护参数及质量要求
　　（1）锚杆外露长度10～50mm。（2）锚杆螺母扭矩力不小于260N·m，抗拔力不小于120kN，锚杆垂直巷壁，允许偏差≤5°。（3）锚网搭接不小于100mm，双股12#铁丝联网，联网点间距不大于200mm。处理隐患及二次支护期间，采用铺设双层锚网。（4）锚索间排距允许偏差±100mm，预紧力不小于160kN。锚索保证生根在稳定岩层中长度不小于2m，否则可适当增加锚索长度。（5）锚索垫板必须紧固，构件齐全，严禁使用不符合规定的支护材料。（6）锚网压茬处必须用H钢带固定好。
　　3.2 刷扩施工技术质量要求
　　（1）帮、顶来压变形部分，必须刷扩至实茬，刷扩后锚网索要求紧贴岩面。（2）刷扩处新旧锚网必须进行搭接并联网。
　　3.3 喷浆施工技术质量要求
　　（1）严格按照配比配置喷浆料，拌料要均匀，喷浆表面平整度≤50mm（1m2范围内），表面基本饱满密实，无明显凸凹现象。（2）喷砼过后必须洒水养护28天，7天之内每小班一次，7-28天内每天一次。
　　3.4 注浆施工技术质量要求
　　（1）注浆孔间排距误差及孔深误差均控制在±100mm范围以内，帮、顶部锚杆角度不小于75°，底脚锚注管与底板成30°～45°角，距底板不大于1500mm。（2）严格控制注浆参数、浆液配比和注浆终压，满足设计要求。（3）每孔终孔测水后接通输浆管路进行压水试验，压力由小到大逐步升压到终压或注清水2分钟。（4）由于注浆作业中注浆量的大小及注浆质量的好坏隐蔽性强，所以必须抓好质量控制的日常管理工作，必须设专人负责注浆孔号、压力和注浆量原始资料记录和整理工作，以便分析和评估注浆效果。（5）注浆效果检验：验收采用注水泥浆试压法，每15～25m为一组验收点（现场随机抽点打眼）。每组验收测点不得小于3个（顶部一个，帮部两个），检验孔布置在二排注浆孔中间，孔深3m，预埋2m注浆管。验收时压入水灰比1：1的浆液，在设计压力下，每个测点注浆量不大于0.1m3/min，巷壁不渗浆液时该测点为合格。申请验收范围内所有测点验收后，有2个测点不合格，验收视为不合格。
　　4 结语
　　根据巷道层位地质条件和服务年限，进行合理的支护形式设计，并在巷道施工过程中加强工程质量管理，使巷道支护强度满足了安全生产需要，保证了工作面回采期间的瓦斯抽采效果，为综采工作面安全生产打下了坚实基础。
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