復(fù)采煤巷掘進(jìn)工作面注漿固化頂板技術(shù)應(yīng)用

閆春來(lái) 賈秀春 許慶賀

（山東省兗州市大統(tǒng)礦業(yè)有限公司，山東 兗州 273155）

1 概況

山東省兗州市大統(tǒng)礦業(yè)有限公司楊莊煤礦現(xiàn)在主采3煤，3煤層1997年至2005年進(jìn)行了開(kāi)采，由于受當(dāng)時(shí)設(shè)備和技術(shù)的限制，僅回采一分層2.2 m，遺留大量殘煤，且大規(guī)模范圍頂板破碎。為了有效緩解資源枯竭帶來(lái)的難題，對(duì)九采區(qū)進(jìn)行復(fù)采。

F9305運(yùn)輸順槽掘進(jìn)區(qū)域位于原9311采空遺煤區(qū)，根據(jù)前期已揭露的遺煤區(qū)情況，已采一分層垮落的松散煤體內(nèi)，煤巖松軟破碎，極易漏頂，頂板管理困難，造成掘進(jìn)速度緩慢。根據(jù)F9305運(yùn)輸順槽施工情況及現(xiàn)狀決定在F9305運(yùn)輸順槽現(xiàn)迎頭位置施工注漿鉆孔，超前注漿改造、固化頂板。

2 超前注漿固化頂板安全技術(shù)研究

通過(guò)預(yù)埋的注漿管，使用氣動(dòng)注漿泵往破碎煤巖體內(nèi)壓注LFM輕型充填材料或水泥漿。

2.1 注漿孔概況

注漿位置為現(xiàn)F9305運(yùn)輸順槽迎頭位置，鉆孔參數(shù)詳見(jiàn)表1，設(shè)計(jì)鉆孔4個(gè)，4個(gè)鉆孔均勻布置，具體參數(shù)可適當(dāng)調(diào)整。

表1 注漿孔參數(shù)

鉆孔開(kāi)孔位置位于頂板下0.2～0.5 m。注漿鉆孔示意圖如圖1。

圖1 注漿鉆孔設(shè)計(jì)圖（mm）

2.2 施工方法

（1）在迎頭位置使用幫部錨桿鉆機(jī)順著掘進(jìn)方向打設(shè)注漿孔，鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)位置后，退出鉆桿，然后逐節(jié)往鉆孔內(nèi)依次安設(shè)注漿花管和注漿管，然后使用錨固劑（或棉紗）封堵孔口。

（2）連接好注漿管，使用氣動(dòng)注漿泵往頂部松散煤巖內(nèi)壓注LFM輕型充填材料或水泥漿，注漿量不受限制，以起到固化頂板的作用為基礎(chǔ)。若起壓時(shí)，壓力臨近4 MPa時(shí)停止注漿。

（3）LFM輕型無(wú)機(jī)充填材料水料比為1:0.4～0.8，根據(jù)比例在專用拌料桶中加入100 kg水，按比例加入40～80 kg的料。

（4）水泥漿配比為水:水泥=1:1～3:1（質(zhì)量比），施工人員可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要或變化調(diào)整水泥漿的濃度。

2.3 礦用氣動(dòng)注膠泵的使用

（1）2ZBQ-30礦用氣動(dòng)注漿泵和2ZBQ-95/15礦用氣動(dòng)注膠泵均可使用。2ZBQ-30型注漿泵進(jìn)氣壓力為0.5 MPa，排漿壓力3 MPa，流量30 L/min。2ZBQ-95/15型注膠泵進(jìn)氣壓力為0.2～0.7 MPa，排漿壓力為4.5 MPa，流量160 L/min。

（2）施工前將氣動(dòng)注漿泵水平放置，油霧器內(nèi)加入10#機(jī)油，拉桿處滴少量機(jī)油同時(shí)扎牢膠管。

（3）連接氣管采用2.54 cm夾布膠管，承壓1 MPa。氣動(dòng)泵接口用鐵絲卡緊同時(shí)在氣源處安裝球閥方便關(guān)閉氣路。

（4）將高壓膠管與泵和混合器相連，如果注雙液時(shí)加長(zhǎng)此管路，混合器后的管路盡可能縮短，防止混合器內(nèi)的漿液在管路中凝結(jié)造成管路堵塞。

（5）準(zhǔn)備兩只配液桶同時(shí)備用一只清水筒作為洗泵使用。混合器后的管路與注漿口處安裝三通或兩個(gè)球閥，分別負(fù)責(zé)注漿口漿液不外流與卸壓。

（6）將兩根吸漿管插入泵下部保證不漏氣。吸漿籠頭插入吸漿管應(yīng)完全浸入漿液中。注漿時(shí)如無(wú)必要禁止停泵，特別是在注雙液時(shí)防止?jié){液沉積或凝固后堵塞泵內(nèi)通道。

（7）注漿過(guò)程中經(jīng)常觀察氣源處三聯(lián)體與柱塞壓緊圈。注漿完畢后將吸漿管放入備用清水筒中，清洗泵內(nèi)殘留的漿液，清洗密封圈。

重度AS患者均存在左室縱軸收縮功能減低，高跨瓣壓差低射血分?jǐn)?shù)和低跨瓣壓差低射血分?jǐn)?shù)者減低更為明顯，對(duì)于射血分?jǐn)?shù)正常的重度AS，低跨瓣壓差者左室縱軸收縮功能受損程度并不輕于高跨瓣壓差者。因此，該發(fā)現(xiàn)對(duì)重度AS的診斷和干預(yù)提供了依據(jù)。此外，左室縱軸收縮功能減低可能為射血分?jǐn)?shù)正常伴低跨瓣壓差的重度AS提供一個(gè)較為合理的解釋。

2.4 LFM輕型充填材料操作流程

（1）首先將氣動(dòng)注漿泵或隔膜泵運(yùn)至施工地點(diǎn)附近并連接好管路。泵到發(fā)泡器之間使用長(zhǎng)度不低于10 m的Ф16 mm（Ф19 mm）膠管，發(fā)泡器出口的Ф16 mm（Ф19 mm）膠管長(zhǎng)度大于10 m。連接示意圖如圖2。

圖2 連接示意圖

（2）噴漿前對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和試驗(yàn)，保證正常運(yùn)行以及管路通暢后配置漿液。

（3）漿液按照比例配置，要充分且攪拌均勻，確保桶內(nèi)無(wú)結(jié)塊。作業(yè)地點(diǎn)必須配備一定量的水用于清洗泵與管路。

（4）工作人員隨時(shí)觀察泵的吸漿情況，保證漿液不吸空。看泵人員聽(tīng)到持槍人開(kāi)泵口號(hào)后，慢慢打開(kāi)進(jìn)氣閥，根據(jù)需要控制好進(jìn)氣閥門(mén)。

（5）兩人在管路末端操作，其中一人手持噴管，另外一人在旁監(jiān)護(hù)。充填材料時(shí)將出口放入充填空間里端，發(fā)現(xiàn)有材料溢出時(shí)及時(shí)停止。

（6）噴涂施工過(guò)程中若因故障或其他原因?qū)е峦１脮r(shí)應(yīng)及時(shí)沖洗管路和泵再停泵，防止管路和泵堵塞。注漿完成后，沖洗泵和管路時(shí)，管路出漿口流出清水后再關(guān)閉控風(fēng)閥門(mén)。噴涂結(jié)束后及時(shí)把發(fā)泡器、泵、注漿管路及拌料桶清洗干凈。

（7）出現(xiàn)停泵時(shí)間超過(guò)5 min未能恢復(fù)，必須開(kāi)始采取應(yīng)急處理，分兩步同時(shí)進(jìn)行，用水搶救泵，用風(fēng)搶救管路，然后再仔細(xì)進(jìn)行沖洗。

（8）出現(xiàn)壓風(fēng)減少，材料沒(méi)有起泡且泵越吸越慢應(yīng)該停止噴涂，把管路沖洗好，防止?jié){液回流造成風(fēng)管堵上。材料逆流到風(fēng)管內(nèi)時(shí)應(yīng)及時(shí)打開(kāi)所有風(fēng)管接頭把管內(nèi)漿液釋放出，防止堵塞風(fēng)管。

2.5 其他注意事項(xiàng)

（1）在下設(shè)注漿管時(shí)，先下設(shè)注漿花管，再下設(shè)注漿管，最前端花管的頂端要呈尖錐狀。在下設(shè)管子的過(guò)程中，每根管子之間的連接處要上緊上牢。當(dāng)人工下設(shè)注漿管困難時(shí)，可使用大錘輔助，但要保護(hù)好絲頭。

（2）作廢的鉆孔，要使用黃泥等材料進(jìn)行封孔，防止往松散破碎煤體內(nèi)漏風(fēng)。使用黃泥封孔時(shí)，封孔長(zhǎng)度不小于20 cm。

（3）在注漿過(guò)程中，必須在順槽口拉線掛牌，嚴(yán)禁非工作人員隨意進(jìn)入，確需進(jìn)入必須征得現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人同意。

（4）下設(shè)的注漿管外露約20 cm，在注漿前，應(yīng)使用8#鐵絲或繩卡將注漿管與金屬網(wǎng)進(jìn)行連接固定，防止注漿時(shí)注漿管被頂出。注漿期間嚴(yán)禁任何人站在注漿管的正后方，操作注漿設(shè)備的人員要注意觀察注漿壓力情況。

（5）注漿過(guò)程中若出現(xiàn)從煤壁中淌漿的現(xiàn)象，應(yīng)停止注漿，并使用靜壓水沖洗注漿管，待漿液固結(jié)2 h后，再進(jìn)行注漿。

（6）因在松散煤體內(nèi)鉆進(jìn)、注漿，施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較多的困難，及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件調(diào)整修改相關(guān)參數(shù)。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）超前固化頂板有效地保證了頂板的完整性，確保了安全回采。

（2）針對(duì)分層開(kāi)采的掘進(jìn)工作面來(lái)說(shuō)，掘進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)煤巖松軟破碎、漏頂，頂板管理困難時(shí)注漿改造、固化頂板是行之有效的。

（3）注漿固化頂板材料的選擇一般為水泥漿，LFM新型充填材料的選擇與使用可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)決定，能夠在保證安全的前提下有效地減少工作強(qiáng)度。