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河南义马煤业集团常村煤矿为斜井多水平下山开拓,现开采二水平21区,最大采深近700m。主采煤层为2-1煤和2-3煤,伪顶为细砂岩,直接顶多为泥岩,老顶为泥岩;煤层底板自下而上依次为底砾岩、砂岩、泥岩、灰质泥岩。其中泥岩、炭质泥岩强度较弱,抗风化、抗水能力差,遇水后易膨胀、流变,造成巷道变形加剧。加之单一盘区集中生产,采动应力叠加影响,围岩松动范围大。据山东科技大学实测,21煤轨松动圈达到2.8~3.6m,21区的其他几条下山、主要车场及硐室松动范围为1.0~1.5m,巷道先后采用了锚网(索)喷、架36U型钢拱(圆)型支架以及锚网喷架联合支护等多种支护方式,都未能有效控制巷道变形,直接影响矿井的安全生产。
为解决巷道支护技术难题,经调查研究,详细论证,自2008年3月份起,常村矿在井下全面推广了以注浆加固为核心的锚注支护技术。在专业技术公司的指导下,初步形成了“柔韧封层,稳压胶结,缓释叠加应力”的新支护体系,通过近一年的应用,新支护的巷道状况明显改善,锚注支护初见成效。
在具体应用中,该矿先后在28轨道绞车房、28轨道、21煤轨、27平台、21煤轨绕巷及交岔点、800m材料井下车场和21延深区中下部回风立井等地区进行了注浆,从2008年3月中旬至2009年2月底,共计注2543孔,注浆742.15吨,平均每孔注5.5袋水泥,单孔最多注浆量为112袋,其中在28平台及轨道、27平台及轨道、21煤轨绕巷及交岔点和800m材料井下车场等巷道的扩修施工中采用了锚注支护新技术,共计扩修巷道876m。
通过经济社会效益分析,支护材料费用每米可减少投入5502元,按每年扩修(掘进)1000m巷道计算,每年可减少投入550.2万元,经济效益明显;而且锚注支护与支架36U复合支护相比省去了搬运、安装等繁重的体力劳动环节,大大减轻了工人的劳动强度,同时,巷道断面利用率高,通风阻力小,修复方式简单快捷,社会效益亦十分明显。
(叶青)
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