厚煤层内,与煤层走向直交或斜交的水平巷道。瓦斯突出隧道为极高风险隧道,而揭煤门施工是煤系地层施工中风险性最高、最为关键的施工技术。
马丽散注浆技术在过煤门中的应用
马丽散加固原理
马丽散是由2种成分组成的聚亚胶脂产品,具有较高的黏合力和很好的机械性能,注入煤层后,低黏度混合物保持液体状态几秒钟,在高压下渗透到煤体细小的裂缝中,产生化学反应,发生膨胀和黏结,将松散煤体进行有效的胶结和密封,使之成为一个有机的整体,提高了煤体机械阻力和支撑力。
方案实施
(1)注浆前的准备工作。施工前,对此段煤体进行了远距离预抽,设计钻孔深度40m,孔径75mm,钻孔控制到了巷道两侧8~10m,设计钻孔数40个。同时,准备各种必要的注浆设备和材料。预抽后,经效果检验,各项指标值均明显小于临界值,转入注浆加固阶段。
(2)注浆施工。①采用煤电钻打眼,孔径42mm,孔深6m。第1循环顶部间距1.5m,帮部间距2.5m;第2循环顶部间距2m,帮部间距3m。②马丽散树脂与催化剂的配合比:体积比为1∶1,质量比为1∶1.17。③注浆设备采用复合型气泵1台,混合注液枪1把,高压软管2根, 102mm钢管若干米,棉纱若干。④注浆工艺流程。打注浆孔→埋设注浆管并用棉纱封孔→用
高压软管连接注射枪和注浆泵→将2根吸管分别插入装有马丽散树脂和催化剂的桶内→开动注浆泵注浆→注浆结束→冲洗机具→停泵→拆卸注射枪。每孔的注浆量根据注浆压力确定,施工时必须严格控制注浆压力,当注浆压力在5~8MPa或出现大面积漏浆时(注入量等于漏浆量),即可换孔注浆或停止注浆。注浆顺序为自下而上。(3)注浆后工作。注浆后,掘进4m,预留2m超前距,然后进行下一次注浆和掘进。依此循环,直至巷道钻入煤层底板距煤层法线5m以上。
应用分析
(1)马丽散注浆技术特点。①工艺简单,操作方便。复合泵体积小、质量轻,只要有压风作动力,2人即可操作,搬运、操作简便。②注浆时,不需要专用封口器。利用棉纱和马丽散自动封口。③施工快速,注浆后即可进行掘进施工。④用塑料桶分装材料,搬运、储存方便。⑤适合于煤层和岩层。大众公司已经把此技术推广到了破碎顶板条件下扩修大断面巷道和交岔点施工中,均取得了较好效果。
(2)应用效果。通过注入马丽散,松散煤体得到了很好固化,再施工时,未出现过流煤现象,保证了巷道顺利钻入煤层底板,同时,减少了瓦斯释放量,降低了瓦斯突出几率,取得了良好的安全效益。