成果背景:龙山煤矿大巷煤柱工作面ii段采用走向长壁后退式综合机械化采煤方法,全部垮落法管理顶板,煤层平均厚度6.65m,采高2.2m,该工作面共计安设zf2400/16/24型液压支架104架。现大巷煤柱工作面ii段下顺槽沿底板巷、上顺槽沿煤层底板仰采(仰采8°~15°),受顶部-220运输大巷(影响范围30架~60架)、煤岩交接处(影响范围20架~23架)等,在老巷影响范围内和煤岩交接处千户煤墙煤质松软易片帮,对工作面施工安全及工程质量有很大影响,龙山煤矿采用煤壁注浆 麻绳解决煤墙片帮问题。
项目方案及施工方法:
1、施工方案。用风钻施工φ75mm钻孔、利用φ50mmpe管注入麻绳、插入注浆管、聚氨酯封孔,利用专用注浆泵注入水泥达到加固煤墙的目的。注浆孔深度10m,倾角8~15°三花眼布置,封孔长度不少于1m,间距2.5m,根据煤壁片帮情况可适当调整注浆孔间距(具体参数见附图)。
2、施工方法。
(1)使用φ75钻头施工注浆孔。
(2)将10m长的带铁刺爪麻绳穿入10.5m(一根3.5m 一根7m)长的直径50mm的pe抽放管内。
(3)将准备好的pe管下放到钻孔内,下放时先下带刺爪的pe管,全部下至孔内后将麻绳内,抽出管。
(4)将注浆管插入距注浆孔口向里2m处。
(5)距注浆孔口1m处使用编织袋 0.5l聚氨酯封堵。
(6)检查注浆泵以及压风装置,连接好气路。
(7)将水泥与水按照1:2.5比例混合倒入注浆泵内,先盛清水后倒水泥并均匀搅拌。
(8)开动压风装置,进行注浆。
(9)封孔后等待至少半个小时之后再通过注浆管进行注浆,注浆泵压力达到2mpa时可判断为注浆结束。
创新点:煤墙注麻绳后,使用注浆泵通过麻绳注水泥,使得较为破碎的煤体重新固结在一起,形成一个整体,麻绳与水泥及煤体凝固到一起,作为一根筋紧固煤体,从而增加煤体的整体强度,改变煤体的力学性质,对片帮起到很好的防止作用。
效益评价:
1、安全效益。施工工艺简单易操作,且便于现场施工,通过煤墙注麻绳和水泥,有效地控制了煤壁片帮,提高了大巷煤柱ii段工作面的工程质量,减少了安全隐患,在很大程度上确保了施工安全,得到矿及公司领导的一致好评。
2、经济效益。以工作面煤壁注玛丽散为例:工作面煤壁片帮的地方先前注入玛丽散2吨,共注2个孔,不包括人工费共计23800元,但防片帮效果不明显。
但是大巷煤柱ii段工作面煤壁片帮的地方注浆 麻绳,一个孔3袋水泥,加上速凝剂和人工费一个孔才花费200~300元,且煤墙防片帮效果相对较好。
通过两种方式对比发现,采用煤墙注麻绳,通过麻绳进行注浆不仅防片帮效果明显,且成本低廉,仅仅一个注浆孔节省约10000元。【永煤公司技术信息中心】