“马丽散”在综放面小煤柱煤体加固及堵水中的应用

1、Word文档 “马丽散”在综放面小煤柱煤体加固及堵水中的应用 “马丽散”在综放面小煤柱煤体加固及堵水中的应用 霍灵军1，李少华1，顾群虎1，郭 苗2，张日林1（1、潞安环能股份公司王庄煤矿，山西 长治 046031；2、长治煤气化公司，山西 长治 046000） 4328工作面为王庄煤矿四三采区的一个综放工作面，回风巷为邻空5m小煤柱护巷布置，运输巷在实体煤中布置。该工作面煤层中段为一向西南方向倾斜的宽缓向斜构造，沿底板低凹处掘有一条横穿工作面的空巷，该巷原作为相邻已采面4320的放水巷。所采煤层赋存于二叠系山西组地层中，为陆相湖泊型沉积，埋深250m，煤层厚度稳定，平均7.06m；煤层倾角平

2、均为6.5o，普氏硬度f12；煤层共含四层夹矸，总厚0.47m。 煤层直接顶为4.45m的粉砂岩，灰黑色，致密块状；老顶为11.10m的中砂岩，灰白色，石英长石砂岩，钙质胶结；直接底为1.74m的砂岩，灰色，中、细粒，石英长石砂岩；老底为3.10m的中砂岩，浅灰色，石英长石砂，钙质胶结。 工作面巷道布置示意图见图1。 1 问题的提出 1.1 风巷支护及现场概况 风巷为全锚网支护，支护规格为矩形3.5m（宽）3m（高），锚杆排距为0.9m，顶板每排布置4根202400mm左旋无纵筋高强螺纹钢锚杆，两帮各布置4根202021mm同材质锚杆。同时，为加强对顶板的主动支护,沿巷道顶板中线每隔3m布置一

3、根15.249000mm锚索；依据以往相像地质条件矿压观测分析，在风巷超前支护上采纳了单体柱十字顶梁支护，支护长度50m 。 在工作面的推动过程中，巷道矿压显现明显，支柱折损率大，围岩变形也较大，超前工作面煤壁10m 范围内，外帮变形达11.2m ,顶板也大幅下沉，下沉量达0.6m，现场中虽实行了加大单体柱支护密度等措施，以加强对顶板的支护强度，但效果不佳。工作面在回采初期，风巷外帮预留了0.8m的空挡，以满意巷道的允许变形，但因巷道直线差，在放水巷口处巷道向煤体缩回约2m。这样，若按目前状况回采定会造成挤架，挡水密闭两端煤体又处于多应力状态，极易失稳。因而对该区段煤体进行加固，削减围岩变形势

4、在必行。 风巷围岩变形示意图见图2。 另外在风巷外帮出水口建有一道料石挡水密闭（厚0.8mm），在挡水密闭墙体表面及四周煤体漏水较严峻，每小时多达20m3，在巷道内安设两台水泵不间断进行排放老空水及巷道低凹处积水。为避开在回采过程中挡水密闭坍塌，造成大量老空水涌入工作面而影响正常生产，必需对挡水密闭及漏水点进行有效加固及封堵。 2 煤体加固及堵水方案的确定 2.1 加固材料的选择 由于回风巷外帮煤体受邻近采空区及工作面超前压力叠加作用变得酥散，整体性遭到破坏，承载力量已大大降低，同时由于夹矸层的错动，老空水在裂隙中渗流，进一步加剧了煤体的不稳定性。因此，需寻求一种材料将酥散煤体重新固化为一个整

5、体，提高煤体整体的承载力，增加煤体抗压强度，削减围岩变形，同时可隔断水流。 通过选择比较，我们采纳了山东Hock-weber公司生产的马丽散。 2.2 加固及堵水方案 2.2.1 煤体加固 在挡水密闭前后30m范围煤体进行注浆加固。 2.2.2 主要参数 注浆孔布置：注浆钻孔呈三花眼布置，间距1.8m，排距1m，上部钻孔深度4m，距顶板1m ,以30仰角向上倾斜打设;下部钻孔深度3m，距底板1m ,水平打设。另外在挡水密闭四周又加打一圈6个注浆孔，一方面以提高密闭巷顶煤的承载力及稳固性，另一方面又可对挡水密闭四周煤体渗水缝隙进行有效封堵。 注浆钻孔布置见图3。 2.2.3 挡水密闭堵水 挡水密

6、闭一方面采纳上述对煤体渗水缝隙进行有效封堵外，另一方面，在挡水密闭外相距200mm建一道0.8m厚的水泥墙，在两者空隙处充填马丽散，以封堵挡水密闭表面的渗水点。 3、加固及堵水效果 3.1煤体加固效果 当工作面回采至挡水密闭煤体加固区段时，酥散煤体粘结性较好，矿压显现较小，支柱折损率由原来的0.5根/m下降到0.1根/m，风巷两帮变形明显削减，两帮移近量掌握在250-300mm范围，顶底板移近量掌握在100-150mm范围。 3.2堵水效果 挡水密闭实行了加厚灌浆封堵后，漏水量由原来的20m3/h骤减为2m3/h，基本上杜绝了漏水对生产的影响。 4、结论 4.1煤体加固 通过对采空侧煤体的注浆加固，提高了煤体的整体承载力量，有效掌握了巷道的围岩变形，从而使巷道保持了肯定的通风断面，端尾外帮避开了挤架及人工扩帮现象，减轻了工人的劳动强度，平安系数大大提高。 4.2堵水 由于该材料