劉 柏，鄢 利，汪占領(lǐng)，孫慶鋒，漸懷柏

（1.兗州煤業(yè)股份有限公司濟(jì)寧三號(hào)煤礦，山東濟(jì)寧 272069;2.天地科技股份有限公司開采設(shè)計(jì)事業(yè)部，北京 100013）

馬麗散注漿堵漏技術(shù)在沿空掘進(jìn)巷道中的應(yīng)用

劉 柏1，鄢 利1，汪占領(lǐng)2，孫慶鋒1，漸懷柏1

（1.兗州煤業(yè)股份有限公司濟(jì)寧三號(hào)煤礦，山東濟(jì)寧 272069;2.天地科技股份有限公司開采設(shè)計(jì)事業(yè)部，北京 100013）

針對(duì)16302C運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面沿空煤柱裂隙多，采空區(qū)漏風(fēng)通道多，有害氣體滲出導(dǎo)致該掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中有害氣體濃度增大，影響掘進(jìn)工作面的安全生產(chǎn)與掘進(jìn)速度的情況，采用馬麗散注漿堵漏治理方案處理，堵漏效果良好，減小了采空區(qū)有害氣體對(duì)沿空巷道掘進(jìn)的影響，為沿空掘進(jìn)巷道快速掘進(jìn)提供了有力保證，對(duì)其他沿空掘進(jìn)巷道沿空煤柱的堵漏具有借鑒價(jià)值。

馬麗散;沿空掘進(jìn);注漿堵漏

濟(jì)寧三號(hào)煤礦16302C運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面沿3號(hào)煤層施工，頂板為復(fù)合頂板，底板為泥巖，煤層平均厚度3.8m，堅(jiān)固性系數(shù)f=1.5～3。支護(hù)形式為錨桿、錨索與金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。該巷道與臨近的16302面采空區(qū)僅保留3m煤柱，屬沿空掘進(jìn)巷道。該巷道沿空掘進(jìn)時(shí)受采動(dòng)影響，沿空側(cè)煤柱破損嚴(yán)重，有害氣體滲出量大。為有效防止采空區(qū)有害氣體的滲出，保證工作面沿空掘進(jìn)的安全，決定使用馬麗散對(duì)16302C運(yùn)輸巷沿空側(cè)煤柱進(jìn)行注漿堵漏，封堵漏風(fēng)通道。

1 馬麗散注漿材料簡(jiǎn)介

馬麗散由樹脂和催化劑2種材料組成，混合后2種材料組合反應(yīng)發(fā)泡生成多元網(wǎng)狀致密彈性體，具有高度黏合力和較好的機(jī)械性能，能與煤體高度黏合，從而有效地對(duì)受損煤壁的裂隙進(jìn)行封閉。

馬麗散通過加入一定的加速劑提高產(chǎn)品的反應(yīng)速度，注入破碎煤體后，低溫度混合物保持液體狀態(tài)幾秒鐘，在強(qiáng)大的注射壓力下能很快充分滲透到細(xì)小的裂隙中膨脹凝固，從而有效密封煤巖體的漏風(fēng)通道，提高煤巖體的整體性。

馬麗散基本成份性能參數(shù)見表1，馬麗散聚合產(chǎn)品性能參數(shù)見表2。

表1 馬麗散基本成份性能參數(shù)

表2 馬麗散聚合產(chǎn)品性能參數(shù)

2 井下應(yīng)用實(shí)例

2.1 沿空掘進(jìn)巷道概述

16302C運(yùn)輸巷為沿空掘進(jìn)巷道，東臨16302采空區(qū)，煤柱尺寸為0.7～3.2m不等，煤柱較窄，受壓力影響，煤柱破碎裂隙增多，導(dǎo)致16302采空區(qū)有害氣體沿煤柱裂隙滲出到16302C運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中，在16302C運(yùn)輸巷沿空掘進(jìn)初期，其回風(fēng)流中的 CO2濃度 3.2%，CH4濃度0.82%，CO濃度達(dá)0.012%，有害氣體濃度超過了《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定值，存在安全隱患。

2.2 施工材料及機(jī)具

馬麗散樹脂和催化劑、多功能風(fēng)動(dòng)注漿泵、混合注射槍、φ13mm高壓軟管4根、φ19mm高壓軟管2根、注漿管、棉紗若干。馬麗散樹脂與催化劑的體積比為1∶1，重量比為1∶1.17。

2.3 壓注馬麗散施工

2.3.1 鉆孔施工參數(shù)

自16302C運(yùn)輸巷東幫雞嘴以北9.6m始，至原16302運(yùn)輸巷停采線絞車窩北幫以北1m止共35m范圍內(nèi)布置注漿鉆孔 （見圖1）。注漿鉆孔垂直16302C運(yùn)輸巷東幫水平施工，鉆孔呈三花眼布置，間距 1.5m，排距 1.1m，下部鉆孔距離16302C運(yùn)輸巷巷道底板1.1m（見圖2）。

圖1 鉆孔布置范圍

圖2 鉆孔布置

2.3.2 注漿施工工藝

馬麗散樹脂的注漿施工工藝:打眼→埋設(shè)注漿管→用高壓膠管連接注射槍和注漿泵→將2根吸管分別插入裝有馬麗散樹脂和催化劑的桶內(nèi)→開泵注漿 （注漿壓力5MPa）→沖洗機(jī)具→停泵→拆卸注射槍。

（1）打眼 施工人員使用MQT－50B型風(fēng)動(dòng)幫錨桿鉆機(jī)、長(zhǎng)1.9m麻花鉆桿配φ30mm合金鋼鉆頭打注漿孔，注漿孔深度L及個(gè)數(shù)按煤柱不同分為:1.1m孔25個(gè) （大斷面處），0.4m孔3個(gè)（絞車窩處），1.5m孔23個(gè) （其他位置）。

（2）埋設(shè)注漿管 注漿管長(zhǎng)度1m（絞車窩處注漿管0.4m），將寬度300mm的棉紗沾馬麗散，然后均勻的纏繞在注漿管上，棉紗距離注漿管入口50mm;并在纏好的棉紗上使用扎絲捆綁，扎絲距離棉紗兩側(cè)50mm，將注漿管插入注漿孔內(nèi)，注漿管外露煤壁50mm（見圖3）。

圖3 注漿管埋設(shè)布置

（3）注漿機(jī)具的連接 用1根φ13mm高壓膠管與注射槍和注漿管連接，2根φ13mm高壓膠管連接注射槍和注漿泵，1根φ13mm高壓膠管與壓風(fēng)管路和注漿機(jī)連接，將注漿機(jī)上的2根吸管分別插入裝有馬麗散樹脂和催化劑的桶內(nèi)。

鉆孔注漿順序:先注下部的第1個(gè)注漿孔，再注上部的第1個(gè)注漿孔，然后由南向北依次壓注。

（4）注漿 打開氣泵開關(guān)，活塞在氣動(dòng)馬達(dá)作用下運(yùn)動(dòng)，壓力使原料經(jīng)過活塞進(jìn)入高壓膠管到注射槍，然后混合液經(jīng)高壓膠管進(jìn)入注漿管，最后由注漿管注射到16302C運(yùn)輸巷的煤壁，混合液在強(qiáng)大的壓力作用下滲透到煤壁中并很快凝固成固體，從而完成了煤體加固和堵漏。

每孔注漿量根據(jù)注漿壓力確定，施工時(shí)必須嚴(yán)格控制注漿壓力。當(dāng)注漿壓力達(dá)到5MPa或幫上有漿液滲出時(shí)必須換孔或停止注漿。若多功能泵出現(xiàn)故障時(shí)，要在原孔附近重新打眼注漿。注漿過程中出現(xiàn)漏漿時(shí)，采用間歇式注漿。

（5）沖洗機(jī)具 每一孔注射結(jié)束或因?yàn)槠渌蛲Ｖ棺{時(shí)，必須立即將2根吸管插入油水混合液中清洗泵體、管路及注射槍。

（6）停泵 機(jī)具沖洗完成后，關(guān)閉氣泵開關(guān)，關(guān)停注漿泵。

（7）拆卸注射槍 當(dāng)班工作完成后，將高壓膠管、注射槍、注漿泵等連接部件全部拆卸。

2.4 注漿操作注意事項(xiàng)

馬麗散的2種原材料均具有一定的腐蝕性，且催化劑吸入有害，工作人員必須穿好必要的工作服，戴好手套、防護(hù)眼鏡和口罩，工作現(xiàn)場(chǎng)備好清水和肥皂。馬麗散原料一旦濺入眼內(nèi)，應(yīng)及時(shí)用大量清水沖洗;濺到皮膚上時(shí)，應(yīng)用大量肥皂水洗凈;出現(xiàn)事故或不適感時(shí)，應(yīng)立即就診。

3 應(yīng)用效果

此次注漿鉆孔共計(jì)51個(gè)，注漿完畢后，經(jīng)檢查16302C運(yùn)輸巷沿空側(cè)煤柱無明顯漏氣現(xiàn)象，采空區(qū)有害氣體的滲出明顯減少，注漿堵漏效果良好。16302C運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中CO2濃度降低到0.04%，O2濃度上升到20.8%，CH4濃度為0.02%，符合《煤礦安全規(guī)程》的要求，消除了有害氣體對(duì)該掘進(jìn)工作面安全生產(chǎn)和快速掘進(jìn)的不利影響。

4 結(jié)論

采空區(qū)有害氣體沿煤柱裂隙滲出，使沿空掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中有害氣體增加，給沿空掘進(jìn)工作面帶來安全隱患，嚴(yán)重影響了掘進(jìn)工作面的安全生產(chǎn)和掘進(jìn)速度。濟(jì)寧三號(hào)煤礦采用馬麗散注漿堵漏技術(shù)治理采空區(qū)有害氣體滲出，施工工藝簡(jiǎn)單靈活，施工速度快，效果明顯，消除了安全隱患，提高了勞動(dòng)效率，即能保證安全生產(chǎn)，又能提高掘進(jìn)速度，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值

［1］申志平.斜井破碎圍巖錨注聯(lián)合加固技術(shù)應(yīng)用研究［J］.煤礦開采，2009，14（4）:62－63.

App lication of Grouting and Leakage Stoppage Technology with Marithan in Driving Roadway along Gob

LIU Bai1，YAN Li1，WANG Zhan-ling2，SUN Qing-feng1，JIAN Huai-bo1

（1.Jisan Colliery，Yanzhou Coal Co，Ltd，Jining 272069，China; 2.Coal Mining＆Designing Department，Tiandi Science＆Technology Co，Ltd，Beijing 100013，China）

Roadway driving safety and speed were affected by harmful gas content increasing in return air caused by harmful gas effusion from fissures in coal-pillar along gob in 16302C transportation roadway driving Marithan was applied to being grouted into pillar to reduce the influence of harmful gas on driving Good leakage stoppage showed that thismethod could keep fast driving and provide reference for other roadways driven along gob.

marithan;driving roadway along gob;leakage stoppage by grouting

TD265.4

A

1006-6225（2011）05-0052-02

2010－12－23

天地科技工藝技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目:弱膠結(jié)軟巖巷道鉆孔孔底快速擴(kuò)孔錨固技術(shù)研究 （KJ－JJ－2011－KCSJ－05）

劉 柏 （1976－），男，山東濟(jì)南人，助理工程師，從事煤礦通風(fēng)與安全工作，現(xiàn)任通風(fēng)科長(zhǎng)。

［責(zé)作編輯:林 ?。?/p>