馬麗散注膠技術在綜放面構造區加固煤體的應用

陳意飛

（1.中國礦業大學 礦業工程學院，江蘇 徐州 221116；2.陽煤集團國陽二礦，山西 陽泉 045008）

馬麗散注膠技術在綜放面構造區加固煤體的應用

陳意飛1,2

（1.中國礦業大學 礦業工程學院，江蘇 徐州 221116；2.陽煤集團國陽二礦，山西 陽泉 045008）

國陽二礦80702綜放工作面，在構造區域前后煤質疏松、滾幫大、頂板破碎地段進行了馬麗散注膠加固煤體技術的應用，經過不斷試驗探索總結出科學合理的布孔參數及注膠參數，取得了很好的效果，為快速、便捷、安全維護頂板，加快過地質構造推進度積累了經驗。

馬麗散；注膠；加固煤體

當綜放工作面遇地質構造時，構造區域前后煤質疏松，裂隙發育、滾幫大、頂板破碎，冒頂頻繁，維護構造區域頂板不僅耗費了大量人力、物力，嚴重制約著生產，而且給安全生產、正常推進帶來了重大的影響。為解決好這一問題，陽煤集團國陽二礦80702綜放工作面在探索馬麗散注膠技術在綜放面構造區加固煤體的應用做了大量工作，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備巷，西部為尚未掘進的81007工作面，南部（回風側）為已回采的80701工作面，北部（進風側）為尚未掘進的80704工作面，工作面走向長1057m，傾斜長219.7m。

1.2 工作面地質情況

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進風巷一側發育一撓曲構造,煤層傾角10°～42°，進風巷在該處掘進時采取了丟底煤的措施。切巷往外570m以內均為回風巷高，進風巷低，兩巷高差17m～34m。在推進過程中共揭露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。本工作面裂隙較為發育，煤質十分疏松，頂板破碎。

1.3 工作面主要設備布置情況

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；機組為太礦700型電牽引采煤機（MGTY300/700-1.1D）；前、后溜均為880型雙速溜（SGZ-880/800）；SZZ-800/250型橋式轉載溜，上跨PCM-160型的破碎機；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 工作面構造情況及生產情況

2.1 地質構造情況

本工作面裂隙構造就十分發育，煤質較為疏松，裂隙較為發育、滾幫大、頂板破碎，冒頂頻繁嚴重制約著生產。特別是在割矸區域內，片幫嚴重，有時滾幫深度最大達到了4m，寬度可達到10個支架，維護頂板、調架、提架、割矸區鉆眼爆破等均耗費了大量人力、物力，給安全生產、正常推進帶來了重大的影響。從2010年9月份開始推進到310m處時，在工作面30架到90架之間揭露了一大型向斜構造，一直發展到現在，是影響目前推進度、乃至今后一段時間內推進度的主要構造之一，現在工作面的情況是：進回風高差31m，向斜軸部為70架～72架，根據等高線推測向斜軸部逐步向進風巷移動。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，最厚達到了2.6 m，構造區域內的頂板管理十分困難。

2.2 生產情況分析

本工作面于2009年8月1日開始初采，截至目前為止已用時16個月15 d，工作面目前的進度為：進風順槽367.8m，回風順槽350.4m，累計平均進度為：359.1m。月均推進度（截止到11月底計16個月）為22.1m，日均推進度（500 d）為：0.72m。

3 馬麗散注膠加固技術的應用

3.1 馬麗散注膠加固方案

1）地點選擇:注膠集中位置位于構造區域、頂板易破碎段及兩個端頭三角煤破碎區域，起到鎖口作用，防止構造區域、頂板破碎區域擴大。

2）布孔參數及注膠參數[3]：沿煤壁每隔3m～5m布置1個注膠孔，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循環布置。圖1為工作面注膠參數圖。采取分批分次循環不間斷的方式進行計劃性注膠措施，注膠循環進度為3.0m，即5刀煤。井區技術組及隊組技術員及時掌握生產循環進度，合理安排注膠時間，保證注膠工作連續穩定的進行。當發現注膠地段及附近區域壓力前移煤質變酥有片幫滾幫等現象時應立即調整注膠循環進度，擴大注膠范圍，確保安全生產穩定推進。

3.2 馬麗散注膠效果評價

80702工作面通過采取注膠措施，取得了非常明顯的效果，現場實踐表明注膠加固煤體，是一種安全、高效的化學加固冒頂區技術，具有施工簡單、安全可靠、勞動強度低、支護效果好等良好的綜合效益，主要效果表現在以下幾個方面：

1）有效控制了頂板。破碎頂板、滾幫煤體、端頭三角煤、構造區域，通過注膠頂板得到了有效的控制，減少了塌頂流矸的現象，改變了以往投入大量人力、時間、精力對頂板進行蓬梁、構頂維護工作，節省了體力消耗，對破碎松散體進行粘結，使之成為整體，提高了圍巖的穩定性和抗壓承載能力。

圖1 工作面注膠參數圖

2）加快了工作面推進速度。2010年10月份日均推進0.48 m，2010年11月份日均推進0.26 m，2010年12月份注膠后月推進27.3 m，日均推進0.88m（每天兩刀煤）。頂板的有效控制給生產工作創造了有利條件，減少了控頂護幫時間，工人勞動強度降低，積極性提高，保證了工作面持續穩定的推進。

3）減少了安全隱患。冒頂區頂板破碎，冒落處頂板極不穩定，注膠后松散煤壁得以加固，滾幫、塌頂現象明顯減少，頂板處于穩定的狀態。同時減少了員工維護頂板的工作量，注膠時操作流程簡單，操作方便，勞動強度低，無需在頂板破碎和冒頂區域作業，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 結論

80702綜放工作面構造區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，加快了工作面推進度，保證了安全生產。實踐證明，馬麗散注膠技術是適合綜放工作面構造區加固頂板的高效的、便捷的、安全的新技術，值得推廣應用。

[1]劉志剛.煤礦構造學[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].煤炭科學技術，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，從事煤炭采掘技術工作。

劉新光