马丽散加固破碎顶板巷道的应用

马丽散加固破碎顶板巷道的应用

龙煤鹤岗矿业集团有限责任公司富力煤矿一开拓区黑龙江鹤岗154103

摘要:分析研究了马丽散N加固机理,针对富力煤矿破碎顶板采用注马丽散技术,对巷道进行超前加固,取得了明显的效果,为巷道的顺利修复奠定了基础。

关键词:马丽散N;加固;破碎顶板;

1基本情况

富力矿位于鹤岗煤田中偏西南部,在兴安矿与大陆矿之间。距鹤岗车站十公里,矿井走向2.3公里,倾斜呈单斜构造,向东南倾斜。设计生产能力180万t/a,随着开采向深部转移,开采深度增加,顶板压力也越来越大,顶板条件日趋复杂。岩(煤)层的层节理、裂隙比较发育,岩(煤)的硬度较小。井田范围内断层较多。在开采过程中受采动及其它地质条件的影响,经常出现岩(煤)体破碎、构造应力异常、抽顶、片帮、巷道底鼓等情况。该矿-530集中石门(穿22号层煤段),采用U29金属拱棚进行支护,巷道规格为:净宽4.2m,净高3.0m,巷道断面呈拱形.该段巷道掘出后变型损坏严重,顶板压力增大,支架阻力增大,巷道顶板大幅下沉,下沉量达1.0m两邦收敛在1.4m左右,棚腿扭曲变形严重.现场虽采取了加大架棚支护密度等措施,以加强对顶板的支护强度,但效果不佳.为此该矿与山东兖州浩珂伟博公司合作,采用注马丽散N技术,对巷道进行超前加固,为巷道的顺利修复奠定了基础。

2马丽散N加固机理

马丽散N是由两种成份组成的聚亚胶脂产品,用于松散煤体的加固和水流入口的封闭。其粘合力和机械性能极好,易与松散煤体产生高度粘合,低粘度混合物保持液体状态渗透到细小的裂缝,数秒种膨胀,从而有效地加固和密封处理区域,提高了松散煤体的整体性和受力性能。其特点是:

(1)粘度低能很好地渗入细小的裂缝中;

(2)极好的粘合能力,易与煤(岩)体粘合,又能增加煤(岩)体的机械性能;

(3)提高煤(岩)体的机械阻力和支撑力。

3注马丽散N的操作步骤及相关技术参数

3.1注马丽散N的主要操作步骤

(1)打注浆眼,利用风动锚杆钻机,与顶板小于45°的夹角向上打眼,打入顶板6m后,移动锚杆钻机。准备下注浆钢管;

(2)向已打好的眼内下设注浆钢管,每根钢管长3000mm,装3根后安装一个长350mm的特制封孔器,起到封堵眼口和逆止阀的作用,以防注入的马丽散N因封闭不严而溢出,造成漏液。紧接着用高压胶管连接好注射枪和注浆泵,然后将连接泵的两根吸管分别插入装有马丽散树脂和催化剂的桶内,做好注浆准备;

(3)注马丽散N。开启注浆泵,将马丽散N不断注入煤(岩)体中,直至注满,再依次转入下个孔内注浆;

(4)将所有需要区域全部注完后,冲洗泵及管路、停泵、拆下注射枪。

3.2注马丽散材料、设备及技术参数

注马丽散材料及设备见表1,相关技术参数见表2。

4马丽散N加固的优点

(1)操作简单。与传统的注浆方法相比,该方法易于操作,便于掌握,不需要专门培训即可实施,材料设备简单,易搬运,劳动强度低;

(2)安全可靠。由于设备简单,施工中易于观察,一旦发现故障便于处理;

(3)加固效果明显。注浆后,原来比较破碎的顶板很快彼此粘合,上覆岩层的整体性提高,杜绝了漏顶事故的发生,为打锚索固定槽钢,回撤工字钢棚、腿及点柱等施工提供了安全保证;

(4)快速固结。马丽散N及催化剂液体在注入煤(岩)体后1.5~3h后固结,保证了正常的打锚索工序等施工,提高了工作效率;

(5)节省材料。注浆前不需要喷浆封闭顶板,若顶板非常破碎有大的裂缝,只需要棉纱等材料填堵即可,与传统的加固方法相比每平方米降低成本达198元。

5马丽散N加固应注意的事项

(1)若压力过高,注浆速度过快,浆液从钻孔和封孔器之间,或从煤(岩)裂缝中渗漏,应根据施工区域煤(岩)体的松软程度,合理控制注浆泵压和注浆速度,给液体流动留有一定时间;

(2)确保注浆泵的动力源质量,即风压足够且供风质量良好,无水、颗粒等杂质。若风含水量高,容易淹注浆泵,造成中途停泵,致使注浆失败,造成材料浪费;

(3)注浆结束后,严禁用机械油以外的介质如水等液体冲洗机具,或冲洗不彻底,造成堵管;

(4)施工人员在施工过程中,严禁皮肤直接接触液体,以防伤害。

6结论

通过实践证明,注马丽散N是一种新型的用化学方法加固顶板技术,能有效改变围岩松散结构及机械性能,增强围岩的整体强度,杜绝零打碎敲的顶板事故,无论从安全效果,还是从经济效益看,都比较优越于其它加固破碎顶板方法,特别在沿断层施工、异常破碎带等围岩状态极差的环境下应用,效果更加明显。

本矿实践证明:应用马丽散加固煤岩体,能很快固结破碎岩石或松散煤体形成拱形加固带,提高了煤岩体的整体强度,增大了在修复巷道时替棚的安全系数,提高了施工进度。因此,运用马丽散对煤岩体进行固化和加固,是现代确保煤矿井下安全高效生产过程中值得推广的一项新技术。

作者简介:

田宝利(1971—),男,黑龙江桦川人,工程师,2009年毕业于辽宁工程技术大学,现从事煤矿技术工作。

通讯地址:黑龙江龙煤鹤岗矿业集团有限责任公司富力煤矿一开拓区154103

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