馬麗散注膠技術(shù)在綜放面構(gòu)造區(qū)加固煤體的應(yīng)用

陳意飛

（1.中國礦業(yè)大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.陽煤集團(tuán)國陽二礦，山西 陽泉 045008）

馬麗散注膠技術(shù)在綜放面構(gòu)造區(qū)加固煤體的應(yīng)用

陳意飛1,2

（1.中國礦業(yè)大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.陽煤集團(tuán)國陽二礦，山西 陽泉 045008）

國陽二礦80702綜放工作面，在構(gòu)造區(qū)域前后煤質(zhì)疏松、滾幫大、頂板破碎地段進(jìn)行了馬麗散注膠加固煤體技術(shù)的應(yīng)用，經(jīng)過不斷試驗(yàn)探索總結(jié)出科學(xué)合理的布孔參數(shù)及注膠參數(shù)，取得了很好的效果，為快速、便捷、安全維護(hù)頂板，加快過地質(zhì)構(gòu)造推進(jìn)度積累了經(jīng)驗(yàn)。

馬麗散；注膠；加固煤體

當(dāng)綜放工作面遇地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，構(gòu)造區(qū)域前后煤質(zhì)疏松，裂隙發(fā)育、滾幫大、頂板破碎，冒頂頻繁，維護(hù)構(gòu)造區(qū)域頂板不僅耗費(fèi)了大量人力、物力，嚴(yán)重制約著生產(chǎn)，而且給安全生產(chǎn)、正常推進(jìn)帶來了重大的影響。為解決好這一問題，陽煤集團(tuán)國陽二礦80702綜放工作面在探索馬麗散注膠技術(shù)在綜放面構(gòu)造區(qū)加固煤體的應(yīng)用做了大量工作，并且取得了很好的效果。

1 工作面概況【1】

1.1 工作面情況

二礦80702工作面東部為七采準(zhǔn)備巷，西部為尚未掘進(jìn)的81007工作面，南部（回風(fēng)側(cè)）為已回采的80701工作面，北部（進(jìn)風(fēng)側(cè)）為尚未掘進(jìn)的80704工作面，工作面走向長1057m，傾斜長219.7m。

1.2 工作面地質(zhì)情況

80702工作面煤層的最大厚度6.90m，最小厚度6.60m，平均厚度6.68m；直接頂為泥巖，厚6.10 m，老頂為細(xì)砂巖，厚4.20m。工作面高低起伏不平，在背、向斜相間排列。煤層傾角3°～42°，平均6°。在距切巷510m～570m進(jìn)風(fēng)巷一側(cè)發(fā)育一撓曲構(gòu)造,煤層傾角10°～42°，進(jìn)風(fēng)巷在該處掘進(jìn)時(shí)采取了丟底煤的措施。切巷往外570m以內(nèi)均為回風(fēng)巷高，進(jìn)風(fēng)巷低，兩巷高差17m～34m。在推進(jìn)過程中共揭露3處背斜，2處向斜，1.5m以下落差的斷層有10處，6m的陷落柱一個(gè)。本工作面裂隙較為發(fā)育，煤質(zhì)十分疏松，頂板破碎。

1.3 工作面主要設(shè)備布置情況

本工作面安裝普通支架為4400型低位放頂煤液壓支架（ZF4400-1.7/2.8），共144架，端頭支架為4800型低位放頂煤液壓支架（ZFS4800-1.8/2.9）共4架；機(jī)組為太礦700型電牽引采煤機(jī)（MGTY300/700-1.1D）；前、后溜均為880型雙速溜（SGZ-880/800）；SZZ-800/250型橋式轉(zhuǎn)載溜，上跨PCM-160型的破碎機(jī)；順槽安裝1米皮帶（SSJ-1000/2×160），在尾輪往外100m處安裝了一套壓帶裝置；乳化液泵為200泵（WRB-200/31.5）。

2 工作面構(gòu)造情況及生產(chǎn)情況

2.1 地質(zhì)構(gòu)造情況

本工作面裂隙構(gòu)造就十分發(fā)育，煤質(zhì)較為疏松，裂隙較為發(fā)育、滾幫大、頂板破碎，冒頂頻繁嚴(yán)重制約著生產(chǎn)。特別是在割矸區(qū)域內(nèi)，片幫嚴(yán)重，有時(shí)滾幫深度最大達(dá)到了4m，寬度可達(dá)到10個(gè)支架，維護(hù)頂板、調(diào)架、提架、割矸區(qū)鉆眼爆破等均耗費(fèi)了大量人力、物力，給安全生產(chǎn)、正常推進(jìn)帶來了重大的影響。從2010年9月份開始推進(jìn)到310m處時(shí)，在工作面30架到90架之間揭露了一大型向斜構(gòu)造，一直發(fā)展到現(xiàn)在，是影響目前推進(jìn)度、乃至今后一段時(shí)間內(nèi)推進(jìn)度的主要構(gòu)造之一，現(xiàn)在工作面的情況是：進(jìn)回風(fēng)高差31m，向斜軸部為70架～72架，根據(jù)等高線推測向斜軸部逐步向進(jìn)風(fēng)巷移動(dòng)。16架～38架割底，最厚割底1.8m，44架～99架丟底煤，72架丟底煤最厚為6.8m，60架～85架割頂，最厚達(dá)到了2.6 m，構(gòu)造區(qū)域內(nèi)的頂板管理十分困難。

2.2 生產(chǎn)情況分析

本工作面于2009年8月1日開始初采，截至目前為止已用時(shí)16個(gè)月15 d，工作面目前的進(jìn)度為：進(jìn)風(fēng)順槽367.8m，回風(fēng)順槽350.4m，累計(jì)平均進(jìn)度為：359.1m。月均推進(jìn)度（截止到11月底計(jì)16個(gè)月）為22.1m，日均推進(jìn)度（500 d）為：0.72m。

3 馬麗散注膠加固技術(shù)的應(yīng)用

3.1 馬麗散注膠加固方案

1）地點(diǎn)選擇:注膠集中位置位于構(gòu)造區(qū)域、頂板易破碎段及兩個(gè)端頭三角煤破碎區(qū)域，起到鎖口作用，防止構(gòu)造區(qū)域、頂板破碎區(qū)域擴(kuò)大。

2）布孔參數(shù)及注膠參數(shù)[3]：沿煤壁每隔3m～5m布置1個(gè)注膠孔，孔深6m，孔眼布置在支架前探梁往下0.3m，沿垂直煤壁方向與煤壁成70°角，傾斜向上。分次注膠孔眼成扇行交錯(cuò)循環(huán)布置。圖1為工作面注膠參數(shù)圖。采取分批分次循環(huán)不間斷的方式進(jìn)行計(jì)劃性注膠措施，注膠循環(huán)進(jìn)度為3.0m，即5刀煤。井區(qū)技術(shù)組及隊(duì)組技術(shù)員及時(shí)掌握生產(chǎn)循環(huán)進(jìn)度，合理安排注膠時(shí)間，保證注膠工作連續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行。當(dāng)發(fā)現(xiàn)注膠地段及附近區(qū)域壓力前移煤質(zhì)變酥有片幫滾幫等現(xiàn)象時(shí)應(yīng)立即調(diào)整注膠循環(huán)進(jìn)度，擴(kuò)大注膠范圍，確保安全生產(chǎn)穩(wěn)定推進(jìn)。

3.2 馬麗散注膠效果評價(jià)

80702工作面通過采取注膠措施，取得了非常明顯的效果，現(xiàn)場實(shí)踐表明注膠加固煤體，是一種安全、高效的化學(xué)加固冒頂區(qū)技術(shù)，具有施工簡單、安全可靠、勞動(dòng)強(qiáng)度低、支護(hù)效果好等良好的綜合效益，主要效果表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）有效控制了頂板。破碎頂板、滾幫煤體、端頭三角煤、構(gòu)造區(qū)域，通過注膠頂板得到了有效的控制，減少了塌頂流矸的現(xiàn)象，改變了以往投入大量人力、時(shí)間、精力對頂板進(jìn)行蓬梁、構(gòu)頂維護(hù)工作，節(jié)省了體力消耗，對破碎松散體進(jìn)行粘結(jié)，使之成為整體，提高了圍巖的穩(wěn)定性和抗壓承載能力。

圖1 工作面注膠參數(shù)圖

2）加快了工作面推進(jìn)速度。2010年10月份日均推進(jìn)0.48 m，2010年11月份日均推進(jìn)0.26 m，2010年12月份注膠后月推進(jìn)27.3 m，日均推進(jìn)0.88m（每天兩刀煤）。頂板的有效控制給生產(chǎn)工作創(chuàng)造了有利條件，減少了控頂護(hù)幫時(shí)間，工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低，積極性提高，保證了工作面持續(xù)穩(wěn)定的推進(jìn)。

3）減少了安全隱患。冒頂區(qū)頂板破碎，冒落處頂板極不穩(wěn)定，注膠后松散煤壁得以加固，滾幫、塌頂現(xiàn)象明顯減少，頂板處于穩(wěn)定的狀態(tài)。同時(shí)減少了員工維護(hù)頂板的工作量，注膠時(shí)操作流程簡單，操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，無需在頂板破碎和冒頂區(qū)域作業(yè)，避免了處理冒頂人身安全事故，員工的安全得到了充分保障。

4）馬麗散材料本身具有阻燃性能，注射后可起到一定的阻燃滅火作用。

4 結(jié)論

80702綜放工作面構(gòu)造區(qū)域采用馬麗散加固頂板后，有效阻止了煤層片幫和頂板冒落，加快了工作面推進(jìn)度，保證了安全生產(chǎn)。實(shí)踐證明，馬麗散注膠技術(shù)是適合綜放工作面構(gòu)造區(qū)加固頂板的高效的、便捷的、安全的新技術(shù)，值得推廣應(yīng)用。

[1]劉志剛.煤礦構(gòu)造學(xué)[M].北京:世界圖書出版社，1990.

[2]宋銀珠.中興煤礦馬麗散注漿材料加固破碎頂板[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2007(7)：48-50.

App lication of M arithan Grouting in Coal Reinforcement in Structure Regions of Fully-mechanized Faces

CHEN Yi-fei1,2
(1.College ofMining Engineering,China University ofMining and Technology,Xuzhou Jiangsu 221116；2.Zhangba Zone,Guoyang No.2Mine,Yangquan Coal Group,Yangquan Shanxi045008)

On the No.80702 fully-mechanized working face of Guoyang No.2 Mine,Marithan grouting reinforcement technology was used in the areas with loose coal,big roll,and broken roofs around the structure regions.The rational parameters for bores and grouting were summarized by constant tests,which achieved good effects and gained experience for fast,convenient,and safe roof maintenance and for fast passing the structure regions.

Marithan;grouting;coal reinforcement

TD265.4+.4

A

1672-5050（2011）10-0064-03

2011-07-07

陳意飛（1981—），男，湖北英山人，在讀工程碩士，工程師，從事煤炭采掘技術(shù)工作。

劉新光