沿空留巷煤柱劣化区注浆改造工艺研究

周子靖

(潞安化工集团 山西新元煤炭有限责任公司，山西 晋中 045400)

沿空留巷技术实现了对回采巷道保护煤柱的高效回收，同时新型的“Y”型通风方式也彻底消除了传统“U”型通风条件下上隅角瓦斯积聚的技术难题，目前该工艺在一些煤层赋存稳定、地质条件简单的矿井已经得到推广应用，大量学者[1-6]对该条件下巷道的变形破坏机理等进行了系统研究，但是在强采动影响下沿空留巷滞后段巷道仍然面临变形量大、维护困难等难题。本文以新元公司31004工作面的地质资料为背景，对复杂地质条件下沿空留巷变形控制技术进行了研究。

1 岩体破碎承载能力测试

1.1 试验准备

为了测试注浆加固材料对围岩劣化区的改性效果，文章对42.5级硅酸盐水泥、超细水泥两种注浆材料破碎还原后的岩样进行了力学性能测试，整个室内试验过程分为两步：首先为完整取芯试件的常规单轴加载试验，其主要目的是测试试件的单轴抗压强度、轴向应变、应力-应变全程曲线。接着对加载破碎后的试件进行注浆加固还原，以测试注浆改性后岩石的力学特性。具体步骤如下：

1) 将现场岩样加工成D50 mm×100 mm的标准试验件。

2) 用MTS对标准试件进行单轴加载，生成完整岩石试件的应力-应变全程曲线。

3) 分别以42.5级硅酸盐水泥、超细水泥两种材料为原料，按照0.6、0.8、1.0三种水灰比，制备浆液。将完成力学性能测试后的破碎岩样放入注浆模具当中并进行固定，接着通过手动加压泵向模具中泵注不同水灰比的水泥浆，当压力达到3 MPa后停止加压，维持压力5 min，最后将加固完成的岩样取出，放至恒温箱内养护24 h。……