煤層破碎頂板加固注漿調(diào)查報(bào)告(已修改)
2025-02-20 00:56 本頁面
【正文】 1 / 17 煤層破碎頂板 注漿 加固 調(diào)查報(bào)告 根據(jù) 2021 年 3 月 27 日 早調(diào)會(huì)精神，在 公司 總經(jīng)理的親切關(guān)懷和 總工程師的直接領(lǐng)導(dǎo)下，由 公司地測(cè)防治水部，生產(chǎn)技術(shù)部以及兩礦生產(chǎn)技術(shù)科相關(guān)人員組成的煤層破碎頂板 注漿 加固調(diào)研組 ,于2021 年 6 月 5 日啟程， 前往中煤水文地質(zhì)局（邯鄲市）、冀中能源峰峰集團(tuán) （邯鄲市 峰峰礦區(qū) ）、太原煤炭設(shè)計(jì)院（太原市） 、 山西省煤炭地質(zhì)水文勘查研究院 （太原市）、同煤集團(tuán) （大同市）、中煤東坡煤礦（朔州市）等單位進(jìn)行了為期十天的調(diào)研工作。 一、調(diào)研背景 2021 年 1 月 21 日，磁窯溝煤礦 102號(hào)煤層 10103 綜采工 作面揭露 一條與工作面斜交的正 斷層， 落差 米 ； 工作面煤層 頂板為泥巖和砂質(zhì)泥巖，底板為 炭質(zhì) 泥巖。 2021 年 2 月 2 日， 綜采工作面 揭露的斷層落差增大， 煤壁出現(xiàn) 炭質(zhì)泥巖， 斷層 斷 裂面兩側(cè) 煤層 頂板破碎，導(dǎo)致工作面局部漏頂 嚴(yán)重。 隨后 在 10103 綜采工作面 采取了馬麗散注漿加固 破碎頂板 的 措施 。 據(jù)了解馬麗散裂隙充填效果好，粘結(jié)強(qiáng)度大，是固結(jié)破碎頂板的有效手段，但成本 較 高。為了降低成本， 在綜采工作面 圈出 后 ， 對(duì) 綜采工作面 破碎頂板 采取預(yù)注水泥漿 加固技術(shù)是否可行 。 二、調(diào)研目的 通過對(duì)綜采工作面煤層破碎頂板 注漿（水泥漿） 加固 技術(shù)理論和施工經(jīng)驗(yàn)的調(diào)研，進(jìn)一步對(duì)該 技術(shù) 在 公司 所屬煤礦應(yīng)用的可行性和可靠性 進(jìn)行分析 ；詳細(xì)了解綜采工作面 破碎頂板 注漿（水泥漿） 2 / 17 加固 工藝的設(shè)計(jì)、流程、標(biāo)準(zhǔn)和安全措施， 明確該工藝應(yīng)用的設(shè)備、材料和人員配備， 并 與 現(xiàn)行馬麗散注漿 加固 技術(shù) 對(duì)比 ，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益 分析。 三、 注漿技術(shù)簡(jiǎn)述 注漿技術(shù)是將一種或幾種材料配制成漿液，用壓送設(shè)備將其壓入松軟地層、裂隙性含水層或破碎地層中凝固膠結(jié)，起堵水或加固作用的技術(shù)。注漿技術(shù)自 1802 年法國首次應(yīng)用至今已有 200 多年歷史，主要應(yīng)用于礦山、建筑、水電、水力和交通運(yùn)輸工程等，包括堵水、截 流、帷幕和巖土加固等諸多技術(shù)，很好地解決了各類工程中出現(xiàn)的水患、松軟巖石及基礎(chǔ)工程加固等難題，對(duì)保障安全施工，加快工程進(jìn)度，降低工程造價(jià)等起到了重要作用。 我國煤炭行業(yè)在上世紀(jì) 50 年代開始應(yīng)用注漿技術(shù)， 主要應(yīng)用于復(fù)雜水文地質(zhì)條件下井筒、巷道、水倉、變電所、水泵房等地下工程的注漿堵水和加固； 20 世紀(jì) 90 年代，我國已開發(fā)出將采煤工作面下伏含水層改造為隔水層的工藝系統(tǒng)和方法，把注漿技術(shù)廣泛用于煤礦治理水害和充填加固巖層；采用注漿技術(shù)加固頂板，避免了許多因松散頂板冒落或破碎頂板漏頂造成的頂板事故，取得了可喜的技術(shù) 和 經(jīng)濟(jì)效果。 從 20 世紀(jì) 90 年代至 2021 年，煤炭行業(yè)在立井地面預(yù)注漿、工作面預(yù)注漿、井壁注漿和井巷工程注漿等方面取得了長(zhǎng)足發(fā)展，總結(jié)完善了過流砂層、過斷層、充填、高噴、管棚、錨注、壓密、劈裂、煤壁加固、堵大水等注漿工藝。 隨著注漿工藝、材料和設(shè)備等不斷更新，注漿施工組織設(shè)計(jì)、工程成本核算、 3 / 17 施工監(jiān)察與管理等逐漸趨于成熟，注漿工程已經(jīng)發(fā)展成為一套較為完整的系統(tǒng)工程。 注漿法沒有嚴(yán)格的分類，按照含水層 或破碎帶 揭露前后分為預(yù)注漿和后注漿，按注漿采用的材料分為水泥漿液注漿、黏土漿液注漿和化學(xué)漿液注漿，按漿液注入工藝分為單 液注漿和雙液注漿，按注漿工程地質(zhì)條件分為充填注漿、裂隙注漿、滲透注漿、擠壓注漿、置換注漿和高壓噴射注漿等，按注漿目的把注漿工藝分為堵水注漿和加固注漿。本次調(diào)研的注漿法為煤層破碎頂板加固注漿。 自改革 開放 以來，注漿材料不斷推陳出新，漿液在黏度、流動(dòng)性、穩(wěn)定性、凝膠時(shí)間、結(jié)石率、結(jié)石強(qiáng)度、無毒、非易燃易爆、無腐蝕性、配制簡(jiǎn)單 化 等方面不斷改進(jìn)，日趨成熟。注漿材料分為顆粒性漿液和無顆粒性漿液兩大類，顆粒性漿液包括水泥漿、黏土漿、黏土水泥漿、水泥粉煤灰漿、水泥水玻璃漿等，無顆粒性漿液 包括 水玻璃類、環(huán)氧樹脂類（羅克 休 環(huán)氧樹脂加催化劑）、甲基丙烯酸酯類、聚氨酯類（馬麗散 聚亞膠酯）、丙烯酸鹽類、丙烯酰胺 4 / 17 類、木質(zhì)素類、脲醛樹脂類等（表 1）。 馬麗散是一種類似聚氨酯的新型高分子雙液化學(xué)注漿材料，具
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