仰采煤层注浆加固防片帮技术及应用.pdf

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1、2013年第2期中州煤炭一．m池一～～一一-．～唱三㈨一_一c一¨一主薹一_～=一Ⅲ呈善～-一雠蚕～Ⅲ～一=“一M霉～咖一=一争蚕¨～总～第．一一206期仰采煤层注浆加固防片帮技术及应用崔玉攀(河南煤业化工集团永煤公司陈四楼煤矿，河南永城476600)摘要：回采过程中，综采面若受向斜轴部及断层的影响，一般应力较为集中，顶板压力大，顶板及煤体易破碎，加之工作面为仰采，煤壁易片帮，易引发顶板事故，给安全生产带来威胁。提出仰采时对煤层进行注浆加固的措施，使破碎的煤、岩体形成整体，提高煤与顶板的整体强度，减少回采期间片帮现象。该技术在陈四楼煤矿21110综采面得

2、到成功应用，避免了仰采时煤体和顶板的严重破碎对推进的影响，提高了回采安全系数。关键词：仰呆；片帮；煤层注浆加固中图分类号：TD355文献标志码：A文章编号：1003—0506(2013)02—0055—03TechnologyofGroutingReinforcementtoAvoidSpallinginOverhandMiningCoalSeamandItsApplication¨明一耋m一三hmm砒．CuiYupan(ChensilouCoalMine，YongchengCompany，HenanCoalChemicalIndustryGroupCo

3、～捌协_蚕呈～m一m．袱_吾㈨一曲一h～～一．蚕～一一一一～_一她～星及11IOF断层处应力较为集中，顶板压力大，顶板1工作面概况及煤体破碎。向外推进，工作面转为仰采，仰采坡度陈四楼煤矿21110综采工作面位于南十一采4。～15。，仰采时，工作面煤壁易片帮，容易引发顶板区，西为南翼辅助回风巷、南翼2总回风巷，东为事故，给安全生产带来一定威胁。DF逆断层及煤层露头，南为21111工作面采空区，2煤体注浆材料及设备选择北为21109工作面采空区。工作面煤层稳定，在断层及褶皱构造发育处煤层变薄，煤层厚度最小1．52．1注浆材料m，最大3．1m，平均厚2．62m

4、，可采储量60．2万t。波雷因是一种有机高分子双液型注浆材料，双基本顶为中粒砂岩，主要成分以石英、长石为主，层组分材料通过专用气动注浆泵和}昆合枪，注入破碎理发育，含砂质泥岩、细砂岩条带；直接顶为泥岩和岩体后迅速反应与岩体凝固生成高强度、有韧性的砂质泥岩，层面发育，含少量砂质，局部含植物化石固结体，从而实现岩体加固或涌水裂隙封堵¨。应碎片。工作面位于八里庙向斜轴部区域，向斜轴部用于工作面破碎围岩加固，可提高其安全性，减少工作面围岩维护状态不理想对产量的影响时间。矿用波雷因注浆加固材料由体积相等的A、B收稿日期：2012—11—19两种化学组分组成，注浆材

5、料主要技术参数：25。c作者简介：崔玉攀(1983一)，男，江苏沛县人，助理工程师，2007年毕业于中国矿业大学，现从事综采生产及技术管理工作。时A料、B料密度分别为1．23，1．03g／cm；黏度分·气·2013年第2期中州煤炭总第206期别为220，200MPa·s；包装(塑料桶)A料27kg／桶、15m处开始向外施工一排注浆孑L，设计一排顶板孑LB料23kg／桶；混合比1：1；抗压强度1O～50MPa；距顶板1．0～1．5rn开孔，孔距2．0m；孔深20～30黏结强度3～5MPa；开始反应时间100～150s(可12q；每7个钻孔为一组，施工顺序为

6、：1钻孔一7钻孔调)；膨胀倍数1～3；阻燃性能阻燃(检测报告)。当--*2钻孔一6钻孔一3钻孔一5钻孔一1钻孔(下一采用专用的压注设备将2种化学组分等量压注到破组)一4钻孔，依此类推。钻孔在施工过程中，与顶碎煤岩体后，经充分混合便发生一系列复杂的化学板的上仰角为5。。钻孔布置如图2所示。反应，生成对煤岩体具有较高黏结性的有机弹性体，人为改善了松软破碎煤岩体的物理力学性能，有机弹性体在破碎煤岩体内膨胀、渗透、充满整个裂隙面形成网络骨架，起到补强加固作用、充填密实作用。在高压作用下甚至涨开、涨大微小节理发育层面，浆液充填所有的裂隙。工作面揭露后松散煤岩体已黏

7、结为一体，不易片帮、冒落，有利于及时、安全、有效支护作业。2．2注浆设备21110轨道运输巷(a)平面采用ZBQ一5／12型气动双液化学注浆泵注浆(图1)，其性能参数如下：耗气量1．5m。／min，质量60kg，外形尺寸900mmX400mmX730mm，供气压力0．4—0．6MPa，可实现控压、控比例注浆，保证巷道安全。该泵体积小，质量小，注浆压力及注浆排量图2钻孑L布置示意大，压力比为65：1，当风压为0．6MPa时，最大注浆压力可达35MPa。在正常注浆情况下，最大注浆排(2)当工作面出现大面积片帮时，设计1排顶量为20L／min，可根据需要调整注

8、浆排量，而且整板孔，距顶板1．1～1．2m开孔，孔距3m；注浆孑L向个注浆堵水系