大土河賈家溝10102工作面切眼漏頂支護(hù)方案

1、關(guān)于10102工作面切眼破碎帶漏頂處理方案1基本概況受地質(zhì)構(gòu)造影響，10102工作面切眼被6m斷層斜穿而過(guò)，切眼漏頂位置距離皮帶順槽端頭約為60m。在切眼安裝支架過(guò)程中，拆除工字鋼棚時(shí)出現(xiàn)斷層帶漏頂，下井觀察后，初步確定，形成的漏頂為橢圓狀，漏頂寬度約為4.2m，漏頂高度達(dá)10m。切眼冒頂嚴(yán)重影響了支架安裝及后期開(kāi)采。2處理思路為了保證工作面生產(chǎn)安全，提出10102工作面切眼冒頂?shù)闹卫硭悸罚撼涮钚杓庸谭秶鷥?nèi)的頂板離層區(qū)打補(bǔ)強(qiáng)錨索注漿加固頂板不穩(wěn)定區(qū)域充填冒空區(qū)制造人工假頂煤壁側(cè)不穩(wěn)定區(qū)域注漿加固清理冒落帶底部碎矸。（1）充填需加固范圍內(nèi)的頂板離層區(qū)及打補(bǔ)強(qiáng)錨索采用雙液化學(xué)漿材料對(duì)頂板離層區(qū)域進(jìn)

2、行注漿充填，垂直向頂板方向打孔探測(cè)煤層頂部8米范圍內(nèi)是否有離層區(qū)。若有離層區(qū)則采用美固MP 367進(jìn)行充填處理，然后再打補(bǔ)強(qiáng)錨索；若沒(méi)有離層區(qū)則此孔補(bǔ)打錨索加強(qiáng)支護(hù)，錨索托盤采用槽鋼或工字鋼，托住原有型鋼梁，增強(qiáng)主動(dòng)支護(hù)效果。如圖4所示。注漿孔和注漿量及注漿壓力根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際注漿情況確定。（2）注漿加固頂板不穩(wěn)定區(qū)域注漿孔布置原則：采用馬麗散NS對(duì)頂板不穩(wěn)定區(qū)域進(jìn)行注漿加固。注漿孔的布置應(yīng)充分利用現(xiàn)有支護(hù)系統(tǒng)，增強(qiáng)以前所打錨桿、錨索的支護(hù)強(qiáng)度，并使加固區(qū)域內(nèi)的不穩(wěn)定巖體形成整體，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)支護(hù)。一般注漿孔的間排距為2米，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)返漿情況，可適當(dāng)調(diào)整注漿孔的間排距。（3）注漿充填冒落區(qū)在現(xiàn)

3、有冒落體周邊向冒落區(qū)內(nèi)打孔，采用美固MP 367對(duì)冒空區(qū)進(jìn)行充填處理。要采用高壓快速充填注漿的方式進(jìn)行操作，將冒落區(qū)充實(shí)。為周邊圍巖提供支護(hù)阻力，穩(wěn)定周邊圍巖，防止冒落區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大。（4）制造人工假頂沿切眼縱線，通過(guò)冒落體穿820根鋼管。鋼管兩端分別架設(shè)在已安裝支架和型鋼梁上方（或用單體撐起），然后在冒落體周圍以一定角度向冒落松散體內(nèi)打中空螺旋鉆桿注漿加固，注漿鉆桿布置數(shù)量和角度依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件確定（如圖5所示）。（5）清理冒落帶做完人工假頂后，對(duì)冒落松散體進(jìn)行清理。（6）煤壁側(cè)不穩(wěn)定區(qū)域注漿加固冒落空間結(jié)實(shí)后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可對(duì)煤壁側(cè)不穩(wěn)定區(qū)域注注漿加固。煤 體直接頂美固 367充填體

4、老 頂充填離層區(qū)注漿管煤 體直接頂老 頂充填離層區(qū)注漿管圖1充填離層區(qū)注漿管布置示意圖 圖2 離層區(qū)充滿美固367后的效果圖圖3 不穩(wěn)定區(qū)寸域強(qiáng)錨索和注漿孔布置圖 圖4 不穩(wěn)定區(qū)域補(bǔ)強(qiáng)錨索及托梁布置圖冒落區(qū)域二寸鋼管鋼梁?jiǎn)误w注漿管冒落體圖5 冒落區(qū)域穿鋼管注漿布置圖3 材料及注漿設(shè)備3.1 注漿材料化學(xué)注漿材料馬麗散NS是一種雙組份不含溶劑（1:1注漿比例）的化學(xué)材料，其特具有的硅酸鹽性質(zhì)材料決定了在煤礦井下的安全使用，更因其高度粘合力及良好的機(jī)械強(qiáng)度適用于快速膠結(jié)固化破碎的煤層和巖層及封堵漏風(fēng)等復(fù)雜情況。采用高壓灌注時(shí)由于其初始粘度低，在高壓推擠下混合液體沿煤巖、層裂隙延展?jié)B透至所有裂隙（包

5、括肉眼難以覺(jué)察的裂縫及在高壓作業(yè)下重張開(kāi)的微小裂隙），反應(yīng)固化物的良好柔韌性和粘合強(qiáng)度不僅保證了煤巖體受壓變形時(shí)不會(huì)開(kāi)裂，又因其具有無(wú)腐蝕、阻燃的安全環(huán)保特性再加以在水中不膨脹不吸水的性能所以在潮濕的環(huán)境中也具有良好的強(qiáng)化效果。表1 馬麗散NS聚合材料物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試數(shù)據(jù)項(xiàng) 目單軸抗壓強(qiáng)度（Mpa）單軸抗拉強(qiáng)度（Mpa）粘結(jié)強(qiáng)度（Mpa）反應(yīng)溫度（C）阻燃性能馬麗散NS45153.5115高于MT113標(biāo)準(zhǔn)美固MP 367是一種雙組分不含溶劑的樹(shù)脂泡沫，適用于快速填充煤層和巖層的空洞、防水及堵漏風(fēng)等情況。產(chǎn)品特點(diǎn)為：低成本、高效率、易操作、有一定的抗壓能力經(jīng)得起巖層的變化、不漏水，不進(jìn)氣，不蔓

6、延火焰、在水中不膨脹、不吸水、在潮濕的巖層具有良好的粘合性、在對(duì)發(fā)泡速度、柔性和阻燃性要求較高的條件下特別適用、可噴射使用、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、膨脹率高，填充用量小、泡沫反應(yīng)特別迅速，不要防漏支護(hù)。表2 美固MP 367反應(yīng)特征 圖5美固MP 367反應(yīng)溫度曲線測(cè)試溫度（）20開(kāi)始發(fā)泡（s）45 15停止發(fā)泡(s)75 15膨脹系數(shù)20抗壓強(qiáng)度不低于45 kg/m33.2 注漿設(shè)備氣動(dòng)注漿泵（ZQBS-8.4/12.5）氣動(dòng)注漿泵由氣動(dòng)馬達(dá)下方帶動(dòng)兩個(gè)活塞，工作時(shí)吸料管分別插到兩種液體材料中，活塞泵通過(guò)吸排料管抽運(yùn)雙組份材料的兩種液體介質(zhì)，兩種液體壓送比例為1：1，之后兩種液體分別通過(guò)高壓軟管壓

7、送到注射槍里進(jìn)行混合，在設(shè)備的壓力下混合物通過(guò)注射管輸送到需要加固的區(qū)域。主要技術(shù)規(guī)格與技術(shù)要求混合比 1：1流量/ L*min-1 8.4工作行程/mm 120往復(fù)頻率/次，min-1 70耗氣量/ m3*min-1 2額定壓力/MPa 12.5最大出口壓力/MPa 21 3.3 注射混合槍：采用靜態(tài)攪拌器和均勻混合器以及單向閥、球閥等組成的雙液注射混合槍，具有安全、快捷和精準(zhǔn)的特點(diǎn)，雙液注射混合槍實(shí)現(xiàn)了雙組份漿液的孔口自動(dòng)配比混合，漿液通過(guò)混合槍達(dá)到混合和均勻攪拌的雙重目的。而其他材料不加以有效混合，反應(yīng)效果及質(zhì)量會(huì)降低。圖6 雙液注射混合槍3.4 注漿螺旋鉆桿、封孔器（特殊的封孔配件）：

8、在成孔不好的情況下，必須采用注漿螺旋鉆桿進(jìn)行打孔注漿（注漿螺旋鉆桿如圖2所示）。在成孔較好的情況下，可以采用普通注射管加封孔器（封孔器工作原理如圖3所示）的方式進(jìn)行注漿。封孔器：化學(xué)漿液在注漿泵的作用下通過(guò)注射管注入封孔器中，在一定的壓力作用下將封孔器脹開(kāi)，然后原料被注射進(jìn)封孔器前端的裂隙中。由于封孔器對(duì)鉆孔周圍施加有一定的壓力，能有效的起到封堵鉆孔的作用，而且其特殊的結(jié)構(gòu)可以保證在停止注漿后漿液不反料。圖7中空螺旋注漿鉆桿 圖8 封孔器4 注漿工藝和操作流程4.1 雙液化學(xué)注漿系統(tǒng)設(shè)備布置圖9 雙液化學(xué)注漿系統(tǒng)設(shè)備布置圖4.2 施工步驟：（1）孔位的設(shè)計(jì)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況合理設(shè)計(jì)注漿鉆孔；（2）

9、打孔。（3）氣動(dòng)注漿泵及其附件組裝好并把注射槍固定住。（4）開(kāi)始注漿，把兩根吸料管分別插入馬麗散NS或美固MP 367樹(shù)脂和催化劑桶中，活塞在氣馬達(dá)的作用下運(yùn)動(dòng)，由于壓力的作用使原料經(jīng)過(guò)活塞進(jìn)入輸料管，輸送到注射槍里，通過(guò)注射槍注入巖體，原料滲入裂隙，進(jìn)而快速反應(yīng)達(dá)到加固的目的。（5）停止注漿，用樹(shù)脂沖洗管路和混合槍。（6）換孔注漿，重復(fù)25的步驟。（7）注漿完畢后，用機(jī)油清洗注漿泵和管路。5 安全技術(shù)措施1、建立健全各種崗位責(zé)任制，嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)交接制度。2、氣動(dòng)注漿泵及注漿管路必須試運(yùn)轉(zhuǎn)，確認(rèn)機(jī)械性能和各種閥門管路、壓力表完好后，方準(zhǔn)施工。3、每次注漿前，認(rèn)真檢查安全閥、壓力表的靈敏度，并調(diào)

10、整到規(guī)定注漿壓力位置。4、安裝注漿管路和泵頭各部件時(shí)，各絲扣的聯(lián)接必須擰緊，確保聯(lián)接完好。5、注漿過(guò)程中，禁止現(xiàn)場(chǎng)人員在注漿孔附近停留，防止傷人。6、注漿時(shí)要保證風(fēng)源可靠，不得隨意停風(fēng)，必要時(shí)必須事先通知，待注漿完成并沖洗后方可停風(fēng)。7、注漿施工期間，由修理工排除各類故障。8、注漿現(xiàn)場(chǎng)操作人員必須佩戴安全帽、防護(hù)眼鏡、口罩和手套等勞保用品，方可進(jìn)行注漿施工。9、注漿過(guò)程應(yīng)派專人負(fù)責(zé)，填寫注漿記錄表，記錄注漿時(shí)間、漿液消耗量及注漿壓力等數(shù)據(jù)，觀察壓力表值，監(jiān)控連通裝置，避免因壓力猛增而發(fā)生異常情況。10、注漿過(guò)程中隨時(shí)檢查孔口、鄰孔、覆蓋層較薄部位有無(wú)串漿現(xiàn)象，如發(fā)生大量串漿情況，應(yīng)立即停止注漿

11、，也可采用棉紗、木楔等進(jìn)行封堵。注漿過(guò)程中壓力如突然升高，可能發(fā)生堵管，應(yīng)停機(jī)檢查。6 注漿施工安全技術(shù)措施：6.1管理制度及人員配備要求1）施工前必須向全體施工人員貫徹施工組織措施、安全技術(shù)措施，使每個(gè)施工人員都明白施工工序、施工方法和施工安全注意事項(xiàng)。2）操作人員應(yīng)配備防風(fēng)眼鏡、防塵口罩、手套等勞保用品，作好個(gè)人防護(hù)工作。3）嚴(yán)格貫徹執(zhí)行安全生產(chǎn)管理的各項(xiàng)規(guī)章制度和崗位責(zé)任制，以確保注漿施工的安全、快速、優(yōu)質(zhì)。4）為確保鉆注施工的安全，快速，優(yōu)質(zhì)，各班組均配備有經(jīng)驗(yàn)的注漿技術(shù)工人。5）所有現(xiàn)場(chǎng)人員均有“聯(lián)保、自保、互?！钡呢?zé)任和義務(wù)；6）其他未盡事宜嚴(yán)格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程和賈家溝煤礦相關(guān)規(guī)定

12、。6.2 注漿操作注意事項(xiàng)1）打注漿孔時(shí)，鉆具一定要控制好，先慢后快，一定扶好風(fēng)鉆及鉆桿，以防斷鉆桿、風(fēng)鉆傾斜發(fā)生意外傷人。2）安裝注漿管時(shí)，人員站在安全可靠地點(diǎn)；注漿時(shí)，人員要避開(kāi)注漿管正面位置，以防注漿管意外傷人。3）注漿前，檢查管路及鉆孔，檢查注漿孔是否暢通，有無(wú)堵塞現(xiàn)象。4）注漿過(guò)程中要觀察是否跑漿，其它鉆孔是否異常，有無(wú)竄漿現(xiàn)象。5）注漿期間要設(shè)專人觀察注漿管、巷道周圍是否有跑漿現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取措施處理。6）注漿人員嚴(yán)格執(zhí)行注漿泵操作規(guī)程，佩帶防護(hù)眼鏡、乳膠手套，謹(jǐn)防漿液對(duì)人造成傷害；注漿管路要牢靠，各螺絲扣的連接必須擰緊，以防脫出傷人，放漿時(shí)，要注意安全，人員避開(kāi)放漿閥門，防止高壓漿液突然噴出，時(shí)刻注意壓力表變化情況，發(fā)現(xiàn)異常情況