特厚煤層綜放工作面回采巷道羅克休試驗研究

1工作面冒頂段安家嶺1號井采區的初始開采面積為9000個工作面，設計為全面開采面積。全長243m，高度發展范圍12020m，煤層厚度12.3.16.15m，平均煤厚14.49m，回采量615萬噸。工作面主運順槽掘進斷面為5.2×3.6m,沿9號煤底板,使用EBZ160綜掘機掘進。在掘進到離工作面切眼460m時突遇一巖溶陷落柱,造成巷道周邊煤體破碎松散,并發生了大型冒頂事故,冒頂區域范圍長10m、寬6m、高5m。經初步探明,巖溶陷落柱在直徑8m左右的圓形范圍內,對周邊25m范圍內的煤體造成影響,使周邊的煤體內存在小空洞,且煤體破碎。2木垛接頂式加固方案方案1:架棚支護架設工字鋼棚,然后在工字鋼棚梁上用方木架設木垛接頂。方案2:提前掘切眼從陷落柱位置后退30m開窩掘工作面切眼,對退回段補打錨桿錨索加固。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表1。最后選定方案3。4羅克休技術羅克休泡沫產品是一種由兩種成份組成的注射產品,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,能在幾分鐘內硬化,有很好的抗壓能力,經得起巖層的運動。羅克休技術數據見表2。“馬麗散N”產品具有高度粘合力和很好的機械性能與地層產生高度粘合,可持續與工作面壽命一致。產品注射進地層以后,能很好地滲入細小裂縫中,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動,提高地層支撐力。馬麗散N技術數據見表3。590頂板消能加固(1)對巖溶陷落柱附近的巷道,補打錨桿錨索,在巷道完好處斜向巖溶陷落柱打眼鉆孔注馬麗散N對破碎的煤體進行加固。(2)每加固好3m的巷道,就采用傳統架棚接木垛的工藝使巷道向前推進3m。(3)待冒頂區及兩端嚴重破碎帶架棚接頂施工完畢后,對冒頂區空洞、巖溶陷落柱內的小空洞注羅克休充填。(4)對巷道架棚段及其兩端的疏松煤體再次注馬麗散N加固。(5)對位于陷落柱段工作面內的疏松破碎煤體注馬麗散N進行充填和加固。69000個工作面的主運順槽通過溶解柱、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冒頂區架設工字鋼棚進行加固,工字鋼棚進行連鎖加固。對冒頂區域頂部和幫部用羅可休進行充填。冒空區充填布置圖見圖1。充填好后對陷落柱破碎煤巖體用馬麗散進行加固(見圖2)。在頂板靠近迎頭布置8個孔,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;在掘進面迎頭上距離頂板500~800mm處布置8個孔,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注漿泵,采用雙液注漿系統,見圖3。注馬麗散樹脂施工工藝:打眼※埋設注漿管※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脂和催化劑的桶內※開泵注漿※沖洗機具※停泵※拆卸注射槍。使用7655風鉆套釬打眼,眼孔直徑42mm。每孔注漿量根據注漿壓力確定,施工時必須嚴格控制注漿壓力,當注漿壓力達到5~8MPa或出現大面積漏漿(漏漿量=泵的注入量)時,即可換孔注漿或停止注漿。施工中出現的問題:(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)用水沖洗機具不徹底造成堵管。采取的措施:根據煤巖體裂隙發育情況,合理地確定封口器埋設的深度。埋設前將封口器位置注孔內的煤粉塊清理干凈,保證封口器膨脹后與孔壁結合緊密對煤巖滲透出的少量漿液采用棉紗封堵,若冒出漿液過大則要重新布孔重新注漿,確保注漿效果。7頂板無冒頂(1)傳統加固頂板一般采用機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加固方法,對圍巖松動圈裂隙進行充填,對破碎松散體進行粘結,使之成為整體,提高圍巖的穩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,隨時可能繼續掉頂,人工裝頂安全威脅大,注馬麗散后,頂板狀態良好,未發生冒頂現象,保證了作業安全可靠性。應用該技術,及時地改變了圍巖的松散結構,提高了巖體的整體強度,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工作面主運順槽使用該注漿法后,順利通過了該巖溶陷落柱,其冒頂區再未發生冒落而且9000工作面回采時下端頭也順利地推過。并且工作面多回采煤炭:490(工作面多推進的長度)×243(工作面長度)×