高水材料注浆加固在盘区变电所中的应用

谢小平，胡才梦，梁敏富

(1.贵州省六盘水师范学院 矿业与土木工程学院，贵州 六盘水 553004；2.中国矿业大学 矿业工程学院，江苏 徐州 221116)

1 工程概况

某煤矿盘区变电所在一盘区工作面的东侧，大致沿盘区运输巷平行开掘，距离盘区运输巷留设17m宽的保护煤柱。水仓位于变电所东侧，变电所与水仓之间留设15m的保护煤柱。一盘区变电所南部为2102，2103采煤面，前期都已开采完毕；变电所东部和西部分别为2104，2105采煤面，准备开始进行回采。2号煤层厚度5.82m，煤层倾角2°～6°，埋深200m，内生裂隙发育，煤层节理中等发育。该矿一盘区变电所巷道设计沿2号煤层顶板进行开掘，巷道为直墙半圆拱形断面，巷道左右两帮净宽4.5m，两帮墙高为2m、拱高为1.5m，原巷道采用全断面砌碹料石(用混凝土或钢筋混凝土制成的砌块是人工料石，料石成长方体，规格为300mm×250mm×150mm，料石的质量控制在40kg以下，以利于施工)进行支护，料石厚度为0.5m。巷道顶底板岩层物理力学参数见表1所示，巷道布置示意如图1所示。

图1 盘区变电所巷道布置示意

岩石名称单轴抗压强度/MPa厚度/m抗拉强度/MPa泊松比μ细粒砂岩53.01.232.400.32中粒砂岩42.910.35.230.252号煤11.65.820.480.15炭质泥岩20.70.551.700.27砂质泥岩26.02.371.800.23

一盘区变电所巷道开掘后巷道围岩变化破坏严重，主要表现为变电所巷道两帮直墙和顶拱结合处及巷道顶部料石严重压裂变形，导致料石和巷道壁后围岩之间形成较大空隙，巷道变形缩径、掉渣严重，对变电所安全构成严重威胁。究其原因主要有前期邻近2102，2103采煤面回采及2104，2105采煤面开掘回采巷道和联络巷对其采动影响；……