特厚煤層綜放工作面回采巷道羅克休試驗(yàn)研究

1工作面冒頂段安家?guī)X1號(hào)井采區(qū)的初始開(kāi)采面積為9000個(gè)工作面，設(shè)計(jì)為全面開(kāi)采面積。全長(zhǎng)243m，高度發(fā)展范圍12020m，煤層厚度12.3.16.15m，平均煤厚14.49m，回采量615萬(wàn)噸。工作面主運(yùn)順槽掘進(jìn)斷面為5.2×3.6m,沿9號(hào)煤底板,使用EBZ160綜掘機(jī)掘進(jìn)。在掘進(jìn)到離工作面切眼460m時(shí)突遇一巖溶陷落柱,造成巷道周邊煤體破碎松散,并發(fā)生了大型冒頂事故,冒頂區(qū)域范圍長(zhǎng)10m、寬6m、高5m。經(jīng)初步探明,巖溶陷落柱在直徑8m左右的圓形范圍內(nèi),對(duì)周邊25m范圍內(nèi)的煤體造成影響,使周邊的煤體內(nèi)存在小空洞,且煤體破碎。2木垛接頂式加固方案方案1:架棚支護(hù)架設(shè)工字鋼棚,然后在工字鋼棚梁上用方木架設(shè)木垛接頂。方案2:提前掘切眼從陷落柱位置后退30m開(kāi)窩掘工作面切眼,對(duì)退回段補(bǔ)打錨桿錨索加固。方案3:注漿充填再架棚法使用羅克休和馬麗散N新型材料充填加固。3比較和選擇方案方案的比較見(jiàn)表1。最后選定方案3。4羅克休技術(shù)羅克休泡沫產(chǎn)品是一種由兩種成份組成的注射產(chǎn)品,用于充填空洞,密閉空氣和瓦斯以及加固斷裂程度高的地層,它膨脹后,能在幾分鐘內(nèi)硬化,有很好的抗壓能力,經(jīng)得起巖層的運(yùn)動(dòng)。羅克休技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。“馬麗散N”產(chǎn)品具有高度粘合力和很好的機(jī)械性能與地層產(chǎn)生高度粘合,可持續(xù)與工作面壽命一致。產(chǎn)品注射進(jìn)地層以后,能很好地滲入細(xì)小裂縫中,具有極好的粘合能力,其良好的柔韌性能承受隨后的地層運(yùn)動(dòng),提高地層支撐力。馬麗散N技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。590頂板消能加固(1)對(duì)巖溶陷落柱附近的巷道,補(bǔ)打錨桿錨索,在巷道完好處斜向巖溶陷落柱打眼鉆孔注馬麗散N對(duì)破碎的煤體進(jìn)行加固。(2)每加固好3m的巷道,就采用傳統(tǒng)架棚接木垛的工藝使巷道向前推進(jìn)3m。(3)待冒頂區(qū)及兩端嚴(yán)重破碎帶架棚接頂施工完畢后,對(duì)冒頂區(qū)空洞、巖溶陷落柱內(nèi)的小空洞注羅克休充填。(4)對(duì)巷道架棚段及其兩端的疏松煤體再次注馬麗散N加固。(5)對(duì)位于陷落柱段工作面內(nèi)的疏松破碎煤體注馬麗散N進(jìn)行充填和加固。69000個(gè)工作面的主運(yùn)順槽通過(guò)溶解柱、羅金秀柱、馬麗散n的施工工藝6.1加固后的地面鉆孔先對(duì)冒頂區(qū)架設(shè)工字鋼棚進(jìn)行加固,工字鋼棚進(jìn)行連鎖加固。對(duì)冒頂區(qū)域頂部和幫部用羅可休進(jìn)行充填。冒空區(qū)充填布置圖見(jiàn)圖1。充填好后對(duì)陷落柱破碎煤巖體用馬麗散進(jìn)行加固(見(jiàn)圖2)。在頂板靠近迎頭布置8個(gè)孔,孔深6m、角度為700左右,封孔器在約2m處,兩邊孔靠近兩幫,中間兩孔分別離兩幫2m;在掘進(jìn)面迎頭上距離頂板500~800mm處布置8個(gè)孔,孔深6m、=42mm,角度為15~200,封孔器在2m處,兩邊孔靠近兩幫,中間兩孔分別離兩幫2m。6.2注漿壓力控制使用小型多功能氣動(dòng)注漿泵,采用雙液注漿系統(tǒng),見(jiàn)圖3。注馬麗散樹(shù)脂施工工藝:打眼※埋設(shè)注漿管※安裝封口器※用高壓膠管連接注射槍和注漿泵※將兩根吸管分別插入裝有馬麗散樹(shù)脂和催化劑的桶內(nèi)※開(kāi)泵注漿※沖洗機(jī)具※停泵※拆卸注射槍。使用7655風(fēng)鉆套釬打眼,眼孔直徑42mm。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5~8MPa或出現(xiàn)大面積漏漿(漏漿量=泵的注入量)時(shí),即可換孔注漿或停止注漿。施工中出現(xiàn)的問(wèn)題:(1)漿液從鉆孔和封口器之間、或迎頭煤巖體裂隙中滲透、冒出。(2)用水沖洗機(jī)具不徹底造成堵管。采取的措施:根據(jù)煤巖體裂隙發(fā)育情況,合理地確定封口器埋設(shè)的深度。埋設(shè)前將封口器位置注孔內(nèi)的煤粉塊清理干凈,保證封口器膨脹后與孔壁結(jié)合緊密對(duì)煤巖滲透出的少量漿液采用棉紗封堵,若冒出漿液過(guò)大則要重新布孔重新注漿,確保注漿效果。7頂板無(wú)冒頂(1)傳統(tǒng)加固頂板一般采用機(jī)械方法或者物理方法,如架棚挑棚、打錨桿錨索、注水泥漿。注馬麗散是一種化學(xué)加固方法,對(duì)圍巖松動(dòng)圈裂隙進(jìn)行充填,對(duì)破碎松散體進(jìn)行粘結(jié),使之成為整體,提高圍巖的穩(wěn)定性和抗壓承載能力。(2)未注馬麗散前,該巖溶陷落柱段巷道的頂板是破碎的煤巖體,隨時(shí)可能繼續(xù)掉頂,人工裝頂安全威脅大,注馬麗散后,頂板狀態(tài)良好,未發(fā)生冒頂現(xiàn)象,保證了作業(yè)安全可靠性。應(yīng)用該技術(shù),及時(shí)地改變了圍巖的松散結(jié)構(gòu),提高了巖體的整體強(qiáng)度,提高了施工安全可靠性,從而保證了工作面的正常接替(3)9000工作面主運(yùn)順槽使用該注漿法后,順利通過(guò)了該巖溶陷落柱,其冒頂區(qū)再未發(fā)生冒落而且9000工作面回采時(shí)下端頭也順利地推過(guò)。并且工作面多回采煤炭:490(工作面多推進(jìn)的長(zhǎng)度)×243(工作面長(zhǎng)度)×