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注浆加固技术在综采工作面顶板管理中的应用

陈年华

（潞安集团左权阜生煤业公司，山西晋中 032600）

摘要：阜生矿1102工作面顶板冒漏严重，通过现场调研分析研究，采用高分子HY-2宇速宁填充材料、HY-3宇固宁加固材料、HY-Ⅲ加固材料、QC-3T快速密闭材料对上述现象进行处理，从而确保1102工作面正常生产。

关键词：注浆；加固；综采工作面；技术

1 工程概况

阜生矿1102工作面因停采时间过长，以及工作面埋深浅、上覆岩层厚度小且极不稳定、缺失坚硬老顶岩层等原因导致出现架前漏矸严重、大部分支架压死、人员通过困难、顶板淋水增加等现象。目前工作面1-5#支架上方出现了严重的冒顶，有大量的黄泥脱落，致使巷道顶部下沉，1-82#支架顶板破碎严重，有大量的碎石下落，导致该处顶板压力增大，影响支架的正常移位；根据现场调研后，研究决定采用高分子HY-2宇速宁填充材料、HY-3宇固宁加固材料、HY-Ⅲ加固材料、QC-3T快速密闭材料对上述现象进行处理，从而确保1102工作面正常生产。

2 施工方法及技术要求

1）注浆顺序：工作面机头→工作面机尾→工作面中部；每架区域范围注浆顺

序为先注顶板孔、再注煤墙孔。

2）为防止注浆时出现跑料漏料现象，1-12#支架顶板空洞处先用木板（道木）搭设，再使用QC-3T快速密闭材料在表面喷涂，继而形成一层假顶，然后再进行填充注浆；在支架上方布置注浆管，采用膨胀倍数5倍的HY-2宇速宁化学填充材料对此处进行充填，注浆孔孔深2-6m，使冒顶空洞处形成一个整体，防止黄泥继续脱落。

3）在1-82#支架处顶板破碎裂隙处布置注浆管对该段加固，注浆孔距煤墙800mm，垂直顶板施工，孔深2-3m；施工注浆孔前首先使用QC-3T快速密闭材料在岩石裂隙表面喷涂，以防在注浆过程中发生跑料漏料情况；施工钻孔使用一次性注浆钻杆进行打孔注浆（钻杆留入孔中），以防止碎石的继续下落堵塞钻孔；或者采取在顶板空洞处预留注浆套筒，然后使用使用QC-3T快速密闭材料在岩石表面进行喷涂；最后使用HY-Ⅲ加固材料通过钻孔对顶板进行注浆加固。

4）在煤墙上（距顶500mm）成40-70°斜向上打孔，孔深5-8米，钻孔终孔深度在顶板以上3.5-5.6m，钻孔成型后安设套管、阀门，然后注宇固宁HY-Ⅲ加固材料，致使煤壁上方岩层形成一个整体，提高顶板的承受压力。

3 注浆工艺及参数

3.1 设备及充填、加固材料参数

注浆泵：选用重庆煤科院生产的2ZBQ-6/12型煤矿用双液注浆泵，其技术特征如下：

（表3-1 2ZBQ-6/12型煤矿用双液注浆泵技术参数表）

参数名称	参数值	参数名称	参数值
最大排量L/min	20	压力MPa	0-15
浆液组分比（可调节）	1:（1-4）	整机重量	90kg
进气压力	0.2-0.8	耗气量	1.8
噪声声压等级	95	适用介质	化学浆液
外形尺寸	650425745	作用类型	柱塞

HY-2宇速宁化学密闭充填材料

1）发泡迅速，膨胀体积大。

2）强度大、韧性好，能承受地层适量位移变化。

3）结构特殊、气体密性好、抗收缩性强。

4）充填大体积孔洞不烧心、不自燃、不产生静电。

5）属于高阻燃材料。

技术参数

项目				指标
				P类	N类
1			最高反应温度，℃	≤95	≤50
2			膨胀倍数，倍	≥25
3	尺寸稳定性(70℃±2℃ 48h),％			≤0.1		---
4	抗压强度	压应变10％，KPa		≥10		---
		压应变30％，KPa		≥10		---
		压应变70％，KPa		≥40		---
5	氧指数，％			≥35	≥28
6	表面电阻，Ω			≤3×10⁸
7	闪点标准			不低于100℃
8	有害物质限量			符合GB18582-2008
9	阻燃性能			MT113-1995
10	有效储存期(月)			3

HY-3宇固宁加固材料

1）可控膨胀率，减少材料用量，充分填实裂隙

2）粘结性强，能迅速并牢固地粘合煤、岩层

3）渗透性强，粘度低，能确保细小裂隙的良好渗透

4）高韧性，适应长期的地压作用下岩层的变形

5）快速反应、凝固，施工快捷，提高综合生产效率

6）良好的耐气候性，对井下环境适应能力强

技术参数

项目			指标
			C类	R类
1		最高反应温度，℃	≤140
2		膨胀倍数，倍	≥1.0
3	抗老化性能，(80℃±2℃； 168h)		表面无变化，质量无损失
4	闪点标准		不低于100℃
5	有害物质限量		符合GB18583-2008
6	阻燃抗静电性		MT113-1995
7	抗压强度，MPa		≥40		≥60
8	抗拉强度，MPa		≥15		≥20
9	抗剪强度，MPa		≥15		≥20
10	粘结强度，MPa		≥3.0
11	标准砂固体抗压强度，MPa		≥30
12	有效储存期（月）		3

QC-3T快速密闭材料

1）本产品，携带方便、操作简单、无需任何动力源、无失爆和触电等危险存在。

2）生成物为硬质韧性泡沫固化物，当其附着于物体表面时起隔离、防漏、保温

作用。

3）生成物阻燃、防静电、无毒无害，符合煤矿使用安全指标。

4）该固化物具有一定强度和韧性，可以防止由于地质压力引起的微变形和开缝。

5）有技术保证，如遇到困难，技术人员会协同解决。

技术参数

项目			指标
1	固化时间	开始反应时间，S 固化时间，S	10-18 300
2	最高反应温度，℃		≤80
3	抗拉强度，MPa		≥2.0
4	拉断伸长率，％		≥30
5	附着力，MPa		≥1.5
6	空气透气率，L/(s*㎡)		≤0.05
7	表面电阻，Ω		≤3×10⁸
8	闪点标准		不低于100℃
9	有害物质限量		符合GB18582-2008
10	阻燃性能		MT113-1995
11	发泡倍数		9-15
12	喷涂面积(㎡)		10-20

HY-III加固材料

1）掘进工作面顶帮，采煤工作面顶板，煤壁，超前支护段加固

2）松散，破碎煤岩体加固

3）断层带，陷落柱加固

4）井下水仓加固

技术参数

项目		性能指标
		A组分	B组分
1	外观	无色至浅黄色液体		棕褐色液体
2	比重，g/㎝	1.30-1.45	1.1-1.3
3	闪点，℃	备案信息举报中心举报中心行业协会网络110 互联网协会举报热线首都协会本站持《出版物经营许可证》仅从事《思想战线》杂志的网上订阅工作,非任何杂志官网,并不涉及杂志社的出版等事务,特此声明！工信部备案：湘ICP备2025122662号-1，营业执照统一社会信用代码：91430721MAEHMRR7OE，出版物经营许可证号：新安新出发证字第2025002号特别声明:本站资料均源于网上的共享期刊资源，请特别注意，勿做其他非法用途。如有侵犯您的版权或其他有损您利益的行为，请联系指出，期刊咨询服务平台会立即进行改正或删除相关内容! 扫码添加微信咨询 QQ客服：1663286777 电话：137-1883-9017 收到信息将及时回复