波雷因河北同成礦業(yè)

1、波雷因材料是一種有機高分子雙液型注漿材料，雙組份材料通過專用氣動注漿泵和混合槍，注入破碎巖體后迅速反應與巖體凝固生成高強度、有韌性的固結體，從而達到對巖體的加固或涌水裂隙的封堵。應用于工作面松軟破碎圍巖加固，可提高工作面的安全性，減少工作面圍巖維護狀態(tài)不理想對工作面產(chǎn)量的影響時間。技術參數(shù)初凝時間（s）104525c漿液粘度(MPa-s)200220終凝時間（s）6090雙液混合比1：1抗壓強度（MPa1050膨脹倍數(shù)13粘結強度（MPa35漿液密度（g/cm3）1.23阻燃性能阻燃煤層加固型（PN-1）用于工作面煤壁注漿加固防止片幫，斷層破碎帶預注漿加固，防止冒頂或已發(fā)生冒頂?shù)淖{固結，巷道

2、破碎帶超前加固或后注漿加固，小煤柱加固等。堵水防滲型（PN-2）材料用于井壁、巷道及碉室、工作面底板等各種出水點的快速封堵，含水破碎巖層固結，快速構筑水閘墻等。巖層加固型（PN-3）型：材料生產(chǎn)采用獨特配方，降低了材料的反應溫度，并提高了生成物的抗氧化溫度，因而可完全避免注漿材料在使用過程中的自燃現(xiàn)象。波雷因材料注入破碎煤巖體后能快速反應并生成具有較高強度的固結體，從而達到對煤、巖體的加固補強作用。優(yōu)點：1.粘度低、滲透性好，可滲入到巖層微細裂隙或節(jié)理內(nèi)；2 .具有優(yōu)異的粘結強度，能與松軟巖層粘結為一體，并增加松軟巖層的整體性；3 .材料的凝膠體具有較好的延展性，從而能很好的適應巖層的較大變形

3、;4 .材料反應后生成的凝膠體具有較強的機械強度，從而對松散巖層具有輔助支護作用；5 .材料能遇水發(fā)生膨脹反應，從而其還具有注漿堵水的效用。綜采工作面斷層破碎帶波雷因化學注漿加固技術發(fā)布于：2009-7-1614:11:01被瀏覽233次【打印】綜采工作面斷層破碎帶波雷因化學注漿加固技術閆新學1宋彥波1 .河北金牛能源股份有限公司東龐礦，河北內(nèi)丘，054201;2.邢臺同成礦業(yè)科技有限公司,河北邢臺054000摘要：波雷因材料具有良好的抗壓及粘結性能，用其對煤礦井下工作面斷層破碎帶進行化學注漿加固，可將斷層破碎帶內(nèi)破碎圍巖膠結為具有一定強度的密實體，有效地加固冒頂區(qū)處的破碎圍巖，提高了工作面頂

4、板的整體強度及完整性，人為地改善工作面頂板的受力狀況，為安全、高效回采創(chuàng)造了條件。與傳統(tǒng)工作面過斷層的方法相比，既可提高工作效率，又減少工人作業(yè)的危險性。邢臺礦業(yè)集團東龐礦2607工作面斷層破碎帶應用波雷因材料進行化學注漿，有效地加固了工作面斷層破碎帶圍巖，取得了較好效果。關鍵詞：綜采工作面波雷因材料斷層破碎帶化學注漿ApplicationofWilfoampackingmaterialinXingCuncoalmineYanxinxue1,SongyanbS(1.DongPangCoalMineofXingTaiCoalMiningCo,.Ltd,HebeiXingtai054201,Chi

5、na2 .XingtaiTongchengMiningandTechnologyCo.,Ltd,HebeiXingtai054000,China)Abstract:Rooffallingcave-areapackedbypoly-resinmaterialwithexcellentmechanicstrength,thewaste,supportpillarandsurroundingrockinthecave-areacouldbereinforcedtobecomestronger.Itwillimprovetheworkingsafetyconditionsandtheworkingef

6、ficiency.Thepaperintroducestheinjectionprojectwithpoly-resinmaterialinNo.2607workingfaceatDongPangCoalMineofXingTaiCoalMiningCo,.Ltdthatthesoftroofrockintheworkingfacewasreinforced.Keywords:coalworkingface;poly-resingroutingmaterial;softfaultzone;chemicalinjection1概述利用有機高分子材料進行破碎煤巖加固是國外在七十年代初期發(fā)展起來的一

7、項新技術，幾十年來，這一技術在世界主要產(chǎn)煤國家得到迅速發(fā)展1。我國在九十年代初期開始研究煤巖體化學加固技術，并已經(jīng)取得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。邢臺同成礦業(yè)科技有限公司研究生產(chǎn)的礦用波雷因注漿加固材料是由體積相等的A、B兩種組份組成的有機高分子聚合物，當其高壓注入煤巖體后，A、B兩種組份等量充分混合且發(fā)生一系列復雜的化學反應，生成對煤巖體具有較高粘結性的有機彈性體，并與煤巖體堅固粘結。波雷因有機彈性體在破碎煤巖體內(nèi)形成網(wǎng)絡骨架，對破碎煤巖體起到補強加固作用、充填密實作用，人為地改善了松軟破碎煤巖體的物理力學性能，到目前為止，該項技術已成功地應用于邢臺、峰峰、甘彈B、焦作、淮南等礦區(qū)數(shù)十個工作面

8、圍巖破碎帶的化學加固工程，為煤礦安全生產(chǎn)創(chuàng)造了可觀的技術經(jīng)濟效益。東龐礦-480水平2607工作面在推進過程中，由于受內(nèi)部連續(xù)斷層的影響，在第115架和2427架出現(xiàn)嚴重的片幫冒頂，造成支架被壓死，機組難以移動，工作面不能正?；夭赏七M。經(jīng)研究分析后決定采取波雷因材料對支架頂部及前方破碎煤巖體進行化學注漿加固，有效地將工作面破碎頂板及煤壁圍巖膠結為具有一定強度的密實體，提高了工作面頂板的整體強度及完整性，改善工作面頂板的受力狀況，為工作面回采創(chuàng)造安全的施工條件。2 .注漿材料由于受內(nèi)部連續(xù)斷層的影響，而且經(jīng)支架反復支撐，第115和2427架頂、架前的破碎煤巖體已形成較大的巖塊，根據(jù)破碎煤巖體的特

9、征和采煤工藝的要求，選擇波雷因注漿材料。該注漿材料具有較高的粘合力和較好的機械性能，與地層有較強的親和力，固結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，滲透進細小的裂縫膨脹，產(chǎn)生二次壓力，將受注體更好地膠結為一個整體。波雷因注漿材料性能指標如表1所示。表1波雷因材料性能參數(shù)表技術參數(shù)技術指標乳化時間510s不沾手時間3040s固結體密度4001250kg/m3抗壓強度3050Mpa粘結強度35MPa漿液密度1250kg/m3阻燃氧指數(shù)阻燃（阻燃氧指數(shù)26%）漿液粘度250300mpa.s雙液混合比1:1膨脹倍數(shù)133 .注漿孔布置采用風動錨桿機鉆注漿孔，并配備相

10、應長度的鉆桿和相應數(shù)量的42mm鉆頭。注漿孔布置如圖1所示。鉆孔位置布置在兩支架間，每排3個；開口位置由遠及近距煤壁分別為3m、2m、1m；角度分別為60。、45。、30。；孔深分別為2.4m、3m、3.6m?？傆?8個鉆孔，具體見注漿鉆孔布置圖2。每階段鉆孔施工完成300kg/孔，根據(jù)實際后，馬上注漿，全部注漿完畢后，才能進行下一階段的鉆孔施工與注漿。注漿量約為情況進行調(diào)節(jié)；注漿終壓不低于3MPa圖1注漿鉆孔布置示意圖4 .注漿設備注漿設備采用QB-12型風動化學注漿泵，其具體結構及工作原理如圖2所示，氣動泵的主要工作部位為雙作用式液壓增壓泵，換向機構為特殊形式的先導式全氣控配氣換向裝置，壓

11、縮空氣進入后，活塞移動到氣缸上或下端部位時，使上或下先導閥動作，控制氣流瞬間推動配氣換向裝置換向，從而使氣動馬達的活塞作穩(wěn)定連續(xù)地往復運動。由于活塞的面積比柱塞的面積大，因而使吸入的注漿漿液增壓。被增壓的漿液，經(jīng)高壓注漿管被壓注到巖層裂隙內(nèi)，并達到注漿的目的2。QB-12型氣動高壓注漿泵主要適合單液或雙液注漿，當雙液注漿時，兩種組分可按1：1的體積比輸出并混合。A料和B料分別通過各自的柱塞和礦用K型高壓膠管，單向閥Y型三通，混合器進入封孔器，并被壓注進破碎煤巖層，注漿壓力設計為35Mpa,保證了漿液的充分滲透與擴散。1.壓縮空氣進口2.進氣閥3.進氣調(diào)節(jié)閥門4.馬達換向閥5.氣動馬達6.油霧器

12、7.出漿管8.出漿壓力表9.吸漿口A10.吸漿口B11.柱塞泵圖2QB-25(12)型注漿泵結構圖Fig.2 ThestructuralpatternofQB-25injectedpumpQB系列氣動高壓注漿泵的注漿工藝如圖3所示。QB-12型注漿泵體積小，重量輕，注漿壓力大，最大注漿壓力可達50Mpa。1-封孔器2-混合器3-注漿管4-卸荷膠管5-單向閥6-氣動泵7-吸漿管圖3QB型氣動注漿泵注漿工藝示意圖Fig.3 ThegroutingcraftpatternofQB-12injectedpump5.結論東龐礦-480水平2607工作面受內(nèi)部連續(xù)斷層的影響段（第115架和2427架）約60米的工作面范圍內(nèi)，共注漿波雷因漿液26噸，施工時間只用3天，設計8個鉆孔進行注漿，頂注漿終壓35Mpa,平均每孔注漿量為100120Kg。本工程共消耗波雷因材料26000kgo通過東龐礦-480水平2607工作面進行化學注漿加固施工，對破碎松散體進行了有效粘結，使之成為整體，提高了圍巖的穩(wěn)定性和抗壓承載能力，為工作面回采創(chuàng)造了安全的施工環(huán)境。實踐證明，應用波雷因化學加固技術，能及時地改變了圍巖的松散結構