浩博瑞HR-2加固材料解決晉煤集團(tuán)2121下順槽X40陷落柱段巷道頂板加固問題

    為確保2121工作面下順槽X40陷落柱巷道支護(hù)強(qiáng)度，確保工作面回采期間順利推進(jìn)，需對(duì)X40陷落柱段巷道頂板注入化學(xué)漿進(jìn)行加固。2121工作面下順槽里程牌310米至346米，長(zhǎng)36米，距工作面切眼42米，由于壓力過大，頂板破碎嚴(yán)重，給回采進(jìn)度帶來嚴(yán)重困擾，礦方在采取多種應(yīng)對(duì)方案后效果甚微，為了能安全生產(chǎn)推進(jìn)進(jìn)尺，保證回采時(shí)頂板不垮落，礦方?jīng)Q定委托我公司對(duì)此區(qū)域頂板進(jìn)行化學(xué)漿超前加固。

    用戶要求：通過對(duì)此區(qū)域頂板注漿加固，使此區(qū)域破碎的頂板重新鏈接為一個(gè)整體，提高承壓力，保證回采的順利推進(jìn)。

一、加固方案設(shè)計(jì)

1.注漿材料

    根據(jù)2121工作面下順槽X40陷落柱巷道頂板破碎煤巖體的賦存特征和采煤工藝要求，選擇浩博瑞HR-2化學(xué)注漿加固材料。浩博瑞化學(xué)漿材料是一種高分子聚合物，且具有較好的滲透性、較高的粘合力和較強(qiáng)的機(jī)械性能，與地層有較強(qiáng)的親和力，固結(jié)體的柔韌性能承受一定的地層變形。材料注入地層以后，低粘度混合物保持幾秒鐘，滲透進(jìn)細(xì)小的裂縫膨脹，產(chǎn)生二次壓力，將受注體更好地膠結(jié)為一個(gè)整體，對(duì)工作面破碎頂板起到有效的固結(jié)作用，有利于采煤機(jī)滾筒切割之后的及時(shí)支護(hù)作業(yè)。其廣泛應(yīng)用于煤礦煤巖體加固工程。

2.注漿孔布置 

    2121工作面下順槽X40陷落柱巷道頂板注漿加固，采用三花孔布置兩排孔，孔距2米，一排孔打在鋼棚正頂，孔深3米，角度垂直與頂板90度，一排孔打在鋼棚圓角處，孔深5米，角度與煤壁夾角40度。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察需打兩排孔，一排20個(gè)孔，共計(jì)40個(gè)注漿孔。

具體鉆孔布置示意圖：

3.注漿壓力

    根據(jù)破碎帶煤體的承受能力和最小抵抗面及工作面圍巖條件，當(dāng)工作面供風(fēng)風(fēng)量不低于3m3/min，供風(fēng)壓力不低于 6Mpa時(shí)，設(shè)計(jì)頂板孔注漿終壓 4Mpa。幫孔注漿終壓 3Mpa。

4.擴(kuò)散半徑 

   依據(jù)破碎帶煤巖體的破碎情況、注漿壓力、相關(guān)理論公式和類似工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，實(shí)際施工時(shí)通過調(diào)整漿液的膠凝速度、滲透性和注漿終壓，保證實(shí)際有效擴(kuò)散半徑不小于2米。

5.工程量

    對(duì)2121工作面下順槽巷道頂板加固采用三角布孔，第一輪注完漿會(huì)后方可推進(jìn)，之后在回采過程中視工作面情況對(duì)后續(xù)工作面進(jìn)行反復(fù)注漿加固。

6.注漿量

     依據(jù)相關(guān)理論公式和類似工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，結(jié)合工作面現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，為了能讓此次注漿起到好的效果，預(yù)計(jì)單孔注漿量為10至20桶，工作面總注漿量10噸左右，按井下工作面現(xiàn)場(chǎng)條件定，施工中如遇地質(zhì)條件發(fā)生較大變化影響到注漿加固效果時(shí)，要及時(shí)調(diào)整注漿量。

7.打眼機(jī)具及參數(shù)

    工作面注漿孔用頂錨桿機(jī)或手持式幫錨桿機(jī)打眼，孔徑42mm。

二、施工工藝

     施工工藝： 標(biāo)孔→鉆孔 →檢查鉆孔質(zhì)量→安裝注漿管及封孔部件→封孔→安裝注漿管→準(zhǔn)備漿液→開泵注漿→凝固→檢查注漿質(zhì)量→驗(yàn)收。