巷道群应力集中区围岩综合注浆加固技术研究

景刚刚

(山西煤炭进出口集团 蒲县豹子沟煤业有限公司,山西 临汾 041000)

我国煤矿每年井下新掘进的巷道达15 000 km之多[1-2],其中煤巷掘进总量约占五成。在整个煤巷掘进中,难免出现区域巷道布置较多、巷道间距较小等问题,巷道集中则会引起应力集中,从而导致巷道受力复杂、支护困难,给煤巷掘进、支护带来新的难题[3-4]。李国刚[5]针对大同小峪煤矿断层带破碎顶板采用注浆加固使岩体单轴抗压强度由原来的29 MPa提高至74 MPa；闫燕辉[6]针对回采巷道围岩应力复杂情况采用注浆加固技术使两帮及顶底板相对移近量仅为280 mm和198 mm。由于国内对近距离巷道群围岩加固问题研究较少,本文以豹子沟煤矿3203高抽巷出煤联巷为研究对象,从理论上分析了巷道变形破坏的影响因素,结合现有的研究成果提出综合注浆加固方案并对现场效果检验[7-8],旨在为巷道分布较密受应力集中影响较大的巷道围岩稳定性提供理论支撑和经验借鉴。

1 工程概况

豹子沟煤矿3203工作面高抽巷出煤联巷与高抽巷回风联巷、高抽巷相交,与3203回风顺槽相邻,相对位置如图1所示。3203高抽巷出煤联巷北端位于3203高抽巷与回抽联巷交叉口处,南端位于3203回顺绕道拐弯处,设计长度为43.7 m,方位角为213°53′56″,巷道从北端沿煤层顶板开口并沿顶掘进20 m后,再以6°2′56″掘进23.7 m后与3203回顺绕道贯通。3203高抽巷出煤联巷与3203回风顺槽之间净煤柱尺寸为6～16 m。

图1 3203高抽巷出煤联巷及相邻巷道布置示意图Fig.1 Layout of high drainage roadways and adjacent roadways

2 巷道围岩变形影响因素

1)围岩力学性质。……