石门揭煤全断面固化技术应用

【摘 要】童亭矿7、82煤层为典型的三软煤层，煤层顶板破碎，瓦斯含量高，且具有突出危险性。为了加强石门、巷道揭穿煤层期间的顶板及瓦斯管理，在揭煤巷道顶板及其轮廓线外3m范围内煤体进行固化，增强煤体的强度，消除漏顶、片帮等事故的发生，给掘进施工提供安全的措施保障。

【关键词】马丽散；固化充填；瓦斯治理；顶板管理

1　问题提出

童亭煤矿属高突矿井，由于7、82煤层为突出危险性煤层，且为典型的“三软”煤层，顶板为泥岩和碳质泥岩互层。在以往的石门揭煤施工期间，往往因为顶板漏顶严重，造成顶空，空洞出现瓦斯大量积聚现象，另外巷道掘进速度慢，且“边掘边冒”情况难以控制，严重影响现场施工人员的安全等。针对这一情况，我们寻求快速、安全、高效、新的顶板加固方法，采用注马丽散技术，对巷道进行超前加固，取得了显著的效果。

2　马丽散加固机理

马丽散是由两种成分组成的聚亚胶脂产品，具有高度粘合力和很好的机械性能，注射入煤层后，低粘度混合物保持液体状态几秒钟，渗透细小的裂缝，发生膨胀和粘结，有效地加固周围破碎岩体、煤体松动圈，使之成为整体，提高了顶板的整体承载能力，控制巷道顶板的冒落。

3　注浆加固技术参数及施工工艺

注浆设备采用浩珂伟博矿业工程有限公司研制的N型ZBQS-8.4/12.5多功能气动注浆泵主要构造为多功能气泵、注射枪和高压软管。

注浆溶液马丽散树脂与催化剂的配合比，体积比1：1，重量比1：1.17，注浆压力为5-8Mpa。

马丽散施工工艺：打眼埋设注浆管安装封口器用高压胶管连接注射枪和注浆泵将两根吸管分别插入装有马丽散树脂和催化剂的桶内开泵注浆冲洗机具停泵拆卸注射枪。

4　注浆加固技术的应用情况

在7216机联巷石门揭煤和7216上提机巷过断层揭煤期间进行了应用。现将7216机联巷揭煤期间应用情况作如下介绍：2009年11月份，7216机联巷揭煤施工期间，在迎头施工瓦斯卸压钻孔结束经效果检验无突出危险后，根据本面的实际地质情况，合理的布置、施工了注浆钻孔，数量为7个，固化范围为巷道轮廓线1.5米范围以上，巷道掘进前方为9m范围。由于此地段穿煤长度较长达到15m，在揭煤及穿煤期间采用循环注浆方法，即注浆后留2m左右的固化超前距，本次揭煤共注2个循环。

注马丽散固化后的效果：从现场施工情况与固化范围看，此地点第一次性注入马丽散树脂2.5吨，第二次注入2吨，注射马丽散期间固化速度快，不仅深入到煤岩体，还把破碎的顶板与煤体加固成为坚固的整体，并扩散到周遍煤岩体内部。从掘进施工中看，不仅增加了煤岩体的强度和韧性，施工期间没有出现过以往的片帮和冒顶现象，大大节约了掘进施工材料的投入，提高了单进速度，消除了冒顶出现的瓦斯积聚空间，为防止煤与瓦斯突出建立了安全保护屏障。

5　应用效果对比

未注马丽散固化前，该断层面的顶板是破碎的煤岩体，掉顶严重，人工装顶安全威胁大，注马丽散后，顶板状态良好，未发生冒顶现象，保证了揭煤作业安全可靠性。应用该技术，能及时地改变了围岩的松散结构，提高了岩体的整体强度，提高了施工安全可靠性，从而提高了施工速度，保证了工作面的正常接替，值得在煤矿在揭煤和过断层过异常区应用。另外，在煤炭生产的其它环节，如：采煤面的片帮、冒顶等类似情况，也可应用该技术进行治理。因此注马丽散技术是煤矿井下生产大力推广的一项实用技术。