工作面回风平巷破碎煤体注浆加固方法与流程

在遭受采动支承应力作用的煤层或破碎围岩中掘进巷道，原来具有各种弱面的非连续介质——煤、岩体处于原始平衡状态，在掘巷后，这种平衡状态受到破坏，巷道围岩因变形释放大量能量，原有的围岩弱面进一步扩展，同时产生新的裂隙，围岩膨胀、松动、破碎、变形量大、来压强烈、流变时间长。如果采用不适当的维护措施，巷道围岩变形更加剧烈，支护困难，最终将导致巷道破坏，破坏后的巷道围岩将更加破碎，再生裂隙更加发育，给支护带来极大困难。为了改善巷道维护情况，可采取两种有效措施，一是改善围岩结构及其性能，二是采取合理的支护技术。对于破碎围岩、高应力巷道，仅采用锚杆支护或架棚支护不仅成本高、支护阻力小，而且巷道维护效果差。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种工作面回风平巷破碎煤体注浆加固方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种工作面回风平巷破碎煤体注浆加固方法，包括：

在回风平巷的割煤帮布置排距为1.8m的若干排注浆孔，每排注浆孔包括孔距为0.8m的三个注浆孔且最上方的注浆孔距顶板0.2m；

每排注浆孔中，位于最上方的注浆孔的孔仰角为30°，且该注浆孔的竖直投影长度为1.9m；位于中部的注浆孔的孔仰角为25°，且该注浆孔的水平投影长度为4.5m；位于最下方的注浆孔的孔仰角为15°，且该注浆孔的水平投影长度为4.5m；每个注浆孔的封孔长度为1.8m，采用聚氨酯与棉纱进行封孔；

注浆材料为速凝材料，水灰比为1.7:1；速凝材料由甲、乙两种材料按照质量比为1:1混合而成，甲材料由30重量份的水泥熟料、45重量份的硫酸钙和15重量份的明矾制成，乙材料由25重量份的碳酸钠、10重量份的氟石和12重量份的膨润土制成。

本发明速凝材料除了具有速凝、早强、终期强度高的特点外，还具有塑性变形大，与煤、岩体粘结力大的特点。本发明速凝材料2h后其承载能力即可达到相当强度，24 h后可达最终强度的60 %~70 %，3 d后可达到70 %~80 %，7 d后可达最终强度的90 %以上。并且其固结体在压缩15 %~20 %时，其承载能力仍能达到峰值强度的65 %左右，在高压作业下，不会出现脆性破坏，因而不会出现片帮、冒顶等现象。

作为优选的技术方案，在注浆前对回风平巷的割煤帮喷40～60mm的混凝土，形成止浆层。这样能够防止浆液沿着锚杆孔、裂隙向外流，从而使得浆液能够深入破碎围岩深部，保证了注浆效果。

本发明通过注浆加固改善破碎围岩结构及其性能、提高巷道围岩承载能力，有效改善了破碎围岩维护状况。同时为锚杆支护提供了稳定可靠的着力点，提高了破碎围岩中的锚杆锚固力。并且本发明中采用了全新的注浆材料，该注浆材料凝固速度快，组成高水材料的浆液20-40 分钟完成凝结，早期强度高，增长较快，具有较高的残余强度，无毒、无害、腐蚀性小。

附图说明

图1为注浆孔布置平面示意图。

图2为注浆孔布置剖面示意图。

图中：1-割煤帮、2-锚杆、3-注浆孔、4-回风平巷、5-顶煤。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明，以下结合参考附图并结合实施例对本发明作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

一种工作面回风平巷破碎煤体注浆加固方法，包括：

在回风平巷的割煤帮布置排距a为1.8m的若干排注浆孔，每排注浆孔包括孔距b为0.8m的三个注浆孔且最上方的注浆孔距顶板c为0.2m；

每排注浆孔中，位于最上方的注浆孔的孔仰角α为30°，且该注浆孔的竖直投影长度d为1.9m；位于中部的注浆孔的孔仰角β为25°，且该注浆孔的水平投影长度e为4.5m；位于最下方的注浆孔的孔仰角γ为15°，且该注浆孔的水平投影长度e为4.5m；每个注浆孔的封孔长度为1.8m，采用聚氨酯与棉纱进行封孔；

注浆材料为速凝材料，水灰比为1.7:1；速凝材料由甲、乙两种材料按照质量比为1:1混合而成，甲材料由30重量份的水泥熟料、45重量份的硫酸钙和15重量份的明矾制成，乙材料由25重量份的碳酸钠、10重量份的氟石和12重量份的膨润土制成。

具体实施时，在注浆前对回风平巷的割煤帮喷40～60mm的混凝土，形成止浆层。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。