掘进面过空期间注浆充填及支护技术研究及应用

张勇利，任晨阳

(山西煤炭运销集团 三元古韩荆宝煤业有限公司，山西 长治 046200)

1 研究背景

三元古韩荆宝煤业有限公司为兼并重组整合矿井，正在开采3号煤层，煤层标高+500.00～+940.00 m。三采区处于井田东部，三采区机轨巷、回风巷设计沿北西-南东向布置。由于三采区为原天利煤矿生产区域，采区内资源受小煤窑破坏较严重，机轨巷和回风巷掘进过程中揭露多条旧巷和老空，旧巷和老空内存在积水，对顶板、水害、有毒有害气体管理造成相当大的困难。

揭露的老空区多数为耙斗回采巷道，其特点是：老空走向距离较长，横向最小跨度均超过10 m，老空范围内直接顶全部垮落，垮落高度均超过了2 m。掘进工作面揭露老空后，老空区范围普遍较大。虽然老空直接顶垮落后，顶板压力趋于稳定，但是在维护老空期间，仅仅只能沿巷道掘进方向及其两侧5 m范围进行锚网索补强支护，特别是掘进巷道与老空相交后，两侧向外没有煤柱支撑，悬顶面积较大，不能为巷道两侧以外的老空区提供有效的支撑力。而且维护老空时，工程量较大，费时、费力，且存在较大安全隐患。

针对该情况，通过考察研究，并结合相邻矿井过旧巷、老空经验，决定采用铝基高固水材料注浆充填技术对老空进行充填，并优化了巷道支护设计，确保掘进巷道顺利穿过老空。

2 铝基高固水材料注浆充填技术

2.1 铝基高水注浆材料简介

老空充填注浆材料为铝基高固水材料。该材料具有早强、快硬的特点，初凝与终凝时间较短。……