注浆加固技术在掘进过断层带中的应用_魏军
注浆加固技术在大采高综采工作面过围岩破碎带中的应用
Ｂ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５— ２ ８ ０ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． １ ３ ０
霄云煤矿 １ ３ ０ １ 综采工 作面 ， １ ６ 。 倾角 ， 采 用一次 采 全高工艺 ， 采高 ４ ． ０ ｍ， 工作 面受地质构造影 响 ， 在３ ７— ５ ２ ＃ 支架 、 ２ ２— ３ １ ＃ 支 架及 １ — ７ ＃ 支架等 位置 揭露 断层 ， 工作面煤壁 和顶板破碎 ， 导致顶板管 理困难 ， 为保证 正 常 回采工作 ， 决 定采用 化学 注浆材 料 马格 尼针 对破 碎 带注浆加 固。
６ 结 论
参考文献 ：
［ １ ］ 我 国露天 煤矿 开采环 境 问题及 防治对 策研 究 ［ Ｊ ］ ．中 国矿 业 ，
２ ０ ０ ２ （ ６ ）： ６ １ ～６ ４
［ ２ ］ 杨荣新 ． 露天采 矿学［ Ｍ］ ． 徐州 ： 中国矿业大学 出版社 ． １ ９ ８ ６ ： ４
～
６
１ 工 作 面 注 浆 加 固 治 理 目的 及 预 期 效 果
（ １ ） 浆液 固结体 的网络骨架作用 。 马格 尼化学 材料 和煤体 的固结体 具有 良好 的韧性 和粘结性 ， 当外 载 增 加 时 ， 固化材 料 发生 变 形但 不 破 坏， 载荷 主要 由强度较 高的煤 岩体 承担 ， 这样 围岩的破 坏条件 由原来 的裂隙弱面强度 条件向接近煤体 强度条 件转化 。当煤体 应力 超过煤 体强 度发 生较 大变形 时 ， 固结材料 的结 构 以其 良好的韧性和粘结强度起 到骨架 作用， 提高围岩的残余 强度 ， 限制围岩破坏的扩展。 （ ２ ） 充填压密及转变 围岩破 坏机制 的作用 。
4.5 注浆技术在隧道施工过程中的具体应用内容
注浆技术在隧道施工过程中的具体应用内容
注浆技术在隧道施工过程中有以下具体应用内容：
1. 岩体固化和加固：注浆技术用于固化和加固隧道周围的岩体，以提高隧道的稳定性和抗冲刷能力。
注浆材料通常是水泥浆或聚合物浆料，通过注入岩体中形成坚固的胶结体，使其具有更高的强度和抗剪切性。
2. 密封隧道：注浆技术可用于隧道的密封，以防止地下水和土壤渗入隧道内部。
这对于避免地下水压力和泥石流的侵袭非常重要，同时也可以减少水泥灌浆对环境的污染。
3. 隧道底板加固：注浆技术常用于隧道底板的加固，特别是在软土或松散土壤地层中施工隧道时。
注浆可以增加底板的承载能力，防止下沉和变形。
4. 隧道衬砌固结：注浆技术可用于隧道衬砌的固结，即在隧道衬砌与周围岩体之间形成坚固的胶结体，以增强隧道的稳定性和抗冲刷性能。
5. 断层带加固：在隧道施工过程中遇到断层带时，注浆技术可用于加固和稳定断层带。
通过注浆填充断层带，可以减少地质灾害的发生并提高隧道的安全性。
总之，注浆技术在隧道施工中的应用范围广泛，主要用于岩体固化和加固、密封隧道、底板加固、隧道衬砌固结和断层带加固等方面，以提高隧道的稳定性和安全性。
注浆加固技术在综采工作面过断层中的应用
注浆加固技术在综采工作面过断层中的应用孟君【摘要】煤岩体化学注浆加固就是利用化学浆液来充填和固结围岩(或煤层)的裂隙面,提高围岩整体性,保持围岩稳定.马兰矿在南五12504工作面过断层期间,通过研究论证,选用了波雷因化学加固材料对破碎煤岩体注浆加固,采用多打眼少注浆的方式,工作面初次加固完成后,在超前加固的前提下进行回采,然后根据现场工作面顶板情况考虑第二次注浆.确保了工作面过断层期间的安全高效生产.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2011(035)008【总页数】4页(P40-42,56)【关键词】波雷因;化学加固材料;注浆;工艺【作者】孟君【作者单位】西山煤电(集团)公司,山西太原 030053【正文语种】中文【中图分类】TD265.4+4利用有机高分子材料进行破碎煤岩加固是国外在20世纪70年代初期发展起来的一项新技术，几十年来，这一技术在世界主要产煤国家得到迅速发展。
我国在20世纪90年代初期开始研究煤岩体化学加固技术，并已经取得较好的经济效益和社会效益。
煤岩体化学注浆加固就是利用化学浆液来充填和固结围岩(或煤层)的裂隙面，提高围岩整体性，充分发挥煤岩体自身承载能力，保持围岩稳定。
目前，对破碎煤岩体的注浆加固按材料分为无机和有机两大类。
无机材料主要以水泥—水玻璃为主，添加各种外加剂(甚至有机添加剂)，是一种水溶颗粒型浆液，结石率高，成本低。
但由于其结石体机械性能差，施工工艺烦琐，主要用于加固质地坚硬、裂隙大且变形量小的围岩体。
对于煤体的加固，由于其凝固时有一定量的水分析出，还会对煤体产生软化，起到相反的作用。
有机材料是溶液型浆液，可以渗透到细小的裂隙中，与各种破碎围岩有较好的亲和力和黏结力，浆液结石体具有良好的机械性能，能满足围岩一定的变形量，施工工艺简单。
1 煤岩体化学注浆加固技术的应用1．1 矿井概况西山煤电股份公司马兰矿是我国“七五”期间建设的国有重点煤矿。
1983年11月20日开工建设，1990年6月27日投产，设计生产能力400万t/年，服务年限107年。
注浆加固技术在综采工作面过断层时的应用
注浆加固技术在综采工作面过断层时的应用摘要：断层是煤炭回采时常遇地质构造，采面过断层时易发生顶板冒落、煤壁片帮等事故，从而给煤炭回采安全带来一定威胁。
在采面过断层期间采取适当措施对破碎、不稳定煤岩体进行改造，可为煤炭回采安全创造良好条件。
基于此，本文章对注浆加固技术在综采工作面过断层时的应用进行探讨，以供相关从业人员参考。
关键词：注浆加固技术；综采工作面过断层；应用引言断层是煤矿井下常见的一种地质构造，断层构造区煤岩体原始构造应力明显，区域内煤岩体裂隙高度发育，岩层完整程度差、强度低。
在断层构造影响区域，工作面煤层顶板不连续，围岩稳定性差，煤岩体强度明显降低，且断层本身大多具备导水性。
因此工作面回采和巷道掘进在遇到断层构造时，受断层影响，极易出现煤层片帮、冒顶等安全事故，工作面内也会出现液压支架支撑不稳、倒架压架等现象，极大的限制巷道掘进及工作面的生产效率和安全性，也是制约矿井采掘布局的关键因素之一。
1注浆加固技术的概述注浆加固是通过高压注浆设备将水泥化学浆注入需要加固的地基地层中，地层土壤会与水泥化学浆产生物理化学反应而出现胶结，从而使土层强度提升，达到改善土体结构与性能的目的。
注浆加固技术在我国的研究虽然起步较晚，但是已广泛应用于工程领域中，获得了比较明显的社会效益和经济效益。
但是由于当前注浆工程具备一定隐蔽性特点，加上介质条件比较复杂，使用模拟的方式对其进行研究存在一定难度，因此注浆加固技术理论方面的发展较缓慢。
2我国常见的注浆技术方法2.1渗透注浆法在具体操作过程中需要从基层深处开始操作，最好通过逆行深的方式完成注浆。
渗透注浆的方式较为简单，采取压力助推的方式让浆液在整个地基中渗透，尽管可以让砂砾层裂缝快速吸浆，使浆液迅速地扩散到整个地基层中，但往往会因为压力的变化引发其他安全事故。
2.2劈裂注浆法劈裂注浆法认为在注浆压力作用下，浆液可以克服地层的切应力和抗拉强度，使其沿垂直于小主应力的平面发生劈裂，浆液便沿此劈裂面渗入和挤密地层体，并在其中产生化学加固作用，浆脉形成骨架。
化学注浆加固技术在综采面过断层破碎带中的应用
第３ 期 Leabharlann Ｖ０ １ ． ２ ６ Ｎｏ ． ３
・
煤炭 生产 与管理 ・
化学注浆加固技术在综采面过断层破碎带中的应用
乔 奶 平
（ 山西楼俊矿业集团有 限公司 ， 山西 柳林 ０ ３ ３ ３ ０ ０ ）
【 摘
要ｌ 分析 了断层破碎带对综采工作面开采 的不利影响 ， 以３ ３ ０ ２ 工作 面断 层破碎带为研究对象 ， 通过 比对
在抗 剪 、 抗 拉 等 物 理 强 度表 现 优 越 ， 且 操作 工 艺 较
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ６ — ０ ５
作者简介 ： 乔奶平（ １ ９ ７ ２ 一 ） ， 男， 山西柳林人， 山西楼俊矿业集团有限公司总工程师 ， 工程师。 ３ ０
为简单 ， 对作业环境要求不高 ； 对集 团其他类似工 作面化学注浆实践进行分析 ， 考虑到化学注浆材料 的经 济 型 和实 用性 ，决 定 采用 马格 尼 作 为 ３ ３ ０ ２工
常用 的方 法便 是 化 学注 浆加 固技术 。研 究 认 为 ， 对
注 浆技 术对破 碎带进 行 处理 。
２化 学注 浆加 固机理
运 用 莫 尔 强 度 理 论 对 化 学 注 浆 加 固 机 理 进 行 分析 ： 断层 破 碎 带 附 近 极 易 产 生 应力 集 中 ， 当 集 中 应 力 的切 向应 力 超过 岩体 强 度极 限 时 ， 岩 体 内部 产 生 裂 隙等 破坏 现 象 ，由于岩 体 内部 裂 隙 的存在 ， 岩 体 的 黏 聚力 和 内摩擦 角不 断 降低 ， 这 样 极 易产 生破
２ ０ １ ３年 ８ 月
山西煤炭 管理 干部学 院学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｃ ｏ ａ ｌ － Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ａｄ ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ
注浆加固技术在掘进过断层带中的应用
术
注浆加固技术在掘进过断层带中的应用
魏军
潞安新疆煤化工 （ 集团） 有限公司沙敦子煤矿 新 疆哈密
８ ３ ９ ０ ０ ３
【 摘 娶】注浆法是 目 前用于加固围岩的一种广泛 采用的方法 其原理 破碎 ， 裂隙过 大， 可采用间歇式 注浆 方式 ， 停 留一段 时间再复注。 直到达 是利用将 一定量 的莱种化学浆液 注入围岩中， 化 学浆液 发生化学反应后胶 到设计注 浆量或终压 要求。 结硬化 ， 将破碎 的圜岩胶结在一 起 ， 提 高围岩的完整性和整体性 ， 从 而提 高围岩的稳定性。 本文中， 首先采用马 丽散 加固材料对 围岩进行注浆加固， 然后再在 冒顶区上方的空顶区注入聚乙烯封堵剂， 从 而可 以有效 防止空顶 区瓦斯 的聚集及煤体 的自燃。通过采取 这些加固措施 ， 掘进工作 面顺利通 过 了断层破碎 带ｏ 【 关键词 】 掘进 ； 注浆加固； 断层带 引富 潞新集 团砂￣－ Ｔ － － 煤矿 主采４ 号煤 层， 煤层顶底 板岩石物理 力学性 质 为： 比重２ ． ４ ９ － ２ ． ７ ６ ， 天然 容重２ ． ３ １ － ２ ． ５ ８ ｇ ／ ｃ ｍ ， 含水 率０ ． ２ ６ － １ ． ３ ２ ％， 孔 隙率 ３ ． １ ３ － ９ ． ７ ７ ％， 饱和状态下单 向抗压 强度仅个别为３ ０ ． ２ － ４ ０ ． ５ ＭＰ ａ 田 １注浆系统工艺流程示意圈 （ ２ 组） ， 其 余多为 １ ． ８ － ２ ７ ． ８ ＭＰ ａ（ １ ８ 组） ＜３ ０ Ｍｐ ａ ｌ 天然 状态 下单向抗 拉 强度０ ． ２ ～４ ． ３ ＭＰ ａ ， 饱和状 态下单轴抗 剪强度 １ ． ３ －１ １ ． ４ Ｍｐ ａ ， 软化系 ３ ． 聚 乙烯 封墙 剂 的注 入 数仅个别为０ ． ７ ５ －０ ． ９ １ （ ２ 组） ， 其余多为０ ． ０ ６ －０ ． ７ １ ＜０ ． ７ ５（ １ ８ 组） ， 岩石 根据 设计 方案 ， 注 浆加 固围岩 后， 小 循环进 尺施 工通 过冒顶 区 再 质量 等级为 易软化 的较 软岩 一极软岩 ， 围岩稳固性差 。 其 围岩多为细 粒 在 冒顶区 上方的空顶 区下方打 孔穿 过再生顶板 ， 插入注浆 管后 注入 聚乙 相， 结构 面多为 层理面， 次 为局部 地段 的节 理及 裂隙顶板 多为 粉、 细、 烯封 堵剂 ， 从 而防止空顶 区瓦斯 的聚集及煤体 的 自 燃。 中、 粗砂 岩， 局部地 段为砂砾 岩。 开 采中因渗透性 弱， 相 对持水 性强 ， 可 ３ ． １ 钻孔布置 能 发生块体 塌落、 顶板局部 冒落及掉块 现象 ， 严 重威胁 井下生 产人员的 注浆 孔的孔径 为４ ５ ａｍ， ｒ 孔深根 据再 生顶板 的厚度确 定， 以穿过再 人身安全 。 生顶板 为准 。 孔的 布置 ： 中间１ 个， 两侧 的孔距 中孔 间距３ ０ ０ ｍｍ， 按８ Ｏ 。 施 Ｎ ４ ０ ０ ２ 掘进 工作面 在 向前 施 工的 过程 中， 揭露 Ｄ ３ ６ 断层 ， 断层位 于 工 。 注浆孔 的深度、 倾 角不是 一成 不变的 ， 在实际施工中， 可 以根 据注浆 Ｎ ４ ０ ０ ２ 胶带 运 输顺 槽５ ０ ０ 米处 ， 为正 断层 ， 走 向北 西 ， 倾 向２ ０ ３ 。 ， 倾 角 效果 进行 一定的调整。
注浆加固技术在过断层掘进冒顶处理中的应用
力明显降低 。戊 ９—０—１ １０工作 面 为北 东倾 向的单斜 构 ６３
造 ，掘 进 沿 戊 ９顶 板 定 向施 工 ，在 向前 施 工 的 过 程 中 ，揭
３ ）通过将 破 碎 的岩 体进 行 粘结 ，在巷 道 掘进 的过 程 中，顶 帮破 碎的岩 石不 易 冒落 、片 帮 ，从而 大大 的提 高 了 掘进工作 面的安全系数 ，改善 了工作 面的作业 环境 。
文献标 识码 ：Ｂ
文章 编号 ：１ ７ — ９ ９ ２ １ ） ３０ ３ －３ ６ １ ０ ５ （ ０ １ ０ －０ ７ ０
采 用 化 学 注 浆 的 方 式 对 煤 矿 井 下 松 软 破 碎 围 岩 进 行 加 固是 提 高 矿 井 生 产 效 益 和 安 全 性 的 一 种 行 之 有 效 的 方 法 。
２１ ０ １年第 ３期
煤
炭
工
程
注 浆 加 固 技 术 在 过 断层 掘 进 冒顶 处 理 中 的应 用
曾保 亭 ，于 涛 ，陈见存 ，马胜利
（ 顶 山煤 业 股 份 有 限公 司 十 一 矿 ，河 南 平 顶 山 平 ４ ７４ ） ６ ０ ７
摘
要 ：在 过 断层及 松 软煤 岩层 时 ，巷道 断面较 大 ，难 以维 护 ，造成 冒顶 ，预 先在 预计 冒顶
６ 。煤 底 直 接 底 为 块 状 泥 岩 ，遇 水 松 软 膨 胀 ，老 底 为 砂 质 泥
岩互层易 于风 化 ，底 板 岩石 风 化及 遇 水后 强 度 明显 下 降 。
在 断 层 发 育 地 带 ，岩 石 原 始 结 构 遭 到 破 坏 ，强 度 及 承 载 能
丁集矿掘进工作面过断层破碎带超前注浆加固治理工程应用实例
丁集矿掘进工作面过断层破碎带超前注浆加固治理工程应用实例摘要：由于煤矿开采的深入，断层的受到各种因素的影响，容易出现顶板以及水灾事故，会出现严重的突水，对于煤矿的开采安全会造成影响，对软岩及断层破碎带，常规的方法往往很难达到注浆目的。
本文主要分析断层注浆加固技术，仅供参考与借鉴。
关键词：断层破碎带；探钻；注浆参数引言随着我国经济的发展，对于能源的消耗能力也在逐步提高，煤矿的开采技术已经得到了较大的提高，但是矿井出现突水后，会给煤矿开采的安全管理带来许多隐患，并会直接导致矿井的产量降低，甚至导致矿井报废，治理断层突水问题是该行业的重大技术课题。
随着技术的不断更新，注浆法操作简单、安全性高、可靠性良好、技术先进、效果良好等诸多优点，而受到了较多的关注，成为发展前景广阔的施工工艺。
一、1452（1）运顺过F86-1逆断层超前注浆实例1.概况1452（1）运顺为西二11-2采区1452（1）工作面运输顺槽，巷道设计长度1015m，巷道标高-930～-920m，净断面：5.5*3.6m，方位角N270°，11-2煤层均厚2.8m,倾角0～8°，巷道跟11-2煤施工。
巷道向前掘进施工过程中将揭露逆断层F86-1（产状：230° ∠55° H=7m），过断层后煤岩层上抬，该断层走向与巷道夹角较小，对巷道施工影响较大，受断层影响煤岩层产状及煤厚变化较大，断层附近煤岩层较破碎。
我矿在巷道超前断层面10m开始停头，施工注浆孔并利用部分抽采钻孔对前方断层进行超前预注浆加固。
2.钻孔设计根据地质探控的断层及11-2煤的层位，并考虑到过断层后上山逮煤顶施工时的顶板加固，此次共设计三个注浆孔对该断层进行超前注浆加固。
其中1#、2#孔主要对F86-1逆断层面及对应巷道上方顶板顶板进行加固，终孔深度超过断层面位置6m、巷道顶板1m。
3#孔主要对托煤顶端巷道顶板进行加固，终孔位置位于11-2煤中。
煤矿掘进工作面超前注浆加固技术的应用
煤矿掘进工作面超前注浆加固技术的应用摘要：工业化进程不断推进的产业时代背景下，煤矿开采量增加的同时，为有效解决近距离煤层群下组煤掘进顶板问题（顶板软弱、顶板碎裂），在掘进时确保超前注浆加固技术的合理化应用，对于提高开采质量和企业经济效益而言，具有重要意义。
鉴于此，本文主要就注浆加固技术的具体化应用展开深入探讨，从而在有效控制顶板变形的基础上，促进行业的良性发展。
关键词：煤矿掘进；超前注浆加固技术；具体化应用一、煤矿掘进工作面超前注浆加固技术机理剖析“注浆加固”技术是目前工程施工中常用的施工工艺，具体而言是指通过给浆性液体一个压力，然后将其传送到需要加固的地位进行稳固，与传统施工工艺相比，注浆加固技术的应用，不仅有利于提高工程施工质量，同时在增强墙体承载力以及延长使用寿命等方面，也发挥着重要作用。
现阶段随着工业化进程的不断推进，在煤矿掘进时顶板软弱、破碎等问题的频发，在损害企业经济效益的同时，也严重威胁了开采工作人员的生命安全，为此将“注浆加固”技术合理化应用到掘进工作中，对于促进行业良性发展而言具有重要意义。
在煤矿掘进时，工作人员可通过在顶板处注入“水泥—水玻璃”等浆性液体，使其固结形成网络状骨架胶结体来封堵围岩的弱面、裂隙，并给顶板支撑力，从而规避围岩的风化。
作为一种现代化加固技术手段，注浆加固在使用时，通过注入浆液将原本碎裂的岩块胶结成整体，以此来增强岩体的粘聚力，同时借用锚喷网支护的方式，来全面提高顶板整体的抗剪切能力。
除此之外注浆加固技术的合理化应用，对于全面提高掘进工作面整体防治水能力也具有重要意义，具体而言就是通过将浆性液体注入到破碎顶板、两帮来有效封堵上层采空区积水裂隙孔洞，以此来全面提高围岩的抗压和抗变形能力。
二、煤矿掘进工作面超前注浆加固技术具体化应用（一）合理选择注浆材料在煤矿掘进工作面作业时，注浆材料选择是否科学合理，是影响注浆加固技术应用质量和效率的重要因素，对行业整体可持续发展目标能否达成息息相关。
注浆加固技术在煤矿综放回采中的应用
２ 注 浆加 固设 计
２ １ 参 数设计 ． 化 学注浆 加 固效 果取决 于加 固材料 在破 碎煤 岩 体 内的扩散范 围 ， 主要 参数是 注浆压力 Ｐ 、 速 其 注浆
ｌ 地 质概 况
１０ ３ ９工 作 面开采 二叠 统 山西 组下 部 ３煤 层 ， 煤 层埋 藏深 度 ２ ６～２ ７ｍ， １ ７ 赋存 稳 定 ， 角 ０ 倾 。～１ 。 ８， 构 造较单一 。煤层厚 度 ７ ０ 其综合 柱状见 图 １ ．９ｍ， 。 １０ ３ ９工作 面初采 １０～ ７ 内存 在 ４条 断层 ， ０ ２ ０ｍ 其 中风巷侧 ３条 （ ５ Ｆ ，７ ， Ｆ ， ６ Ｆ ） 运输 巷 侧 １条 （ ４ 。 Ｆ ）
７５ ．
砂 质 泥 岩
直接 顶
层 及顶板 的节理 、 隙发育 ， 裂 相继 在机尾段 、 中间段 、 机头段 出现 大范 围片 帮 冒顶 ， 工 作 面正 常 生产 造 对
成 严重影 响 ， 历时 ４ ０ｄ才恢 复正 常生产 ， 推进 ４ ５ ｍ。
７０ ．９
煤
煤 层 结 构 为 Ｏ３ （．５ ： ． ０１ ） ５
作 者简 介 ： 军 贤 （９ ６ ） 男 ， 苏 邳 县 人 ， 学 本 科 ， 魏 １７ 一 ， 江 大 １９ ９９年 ７月毕 业 于 淮 南 工 业 学 院 水 文 地 质 专 业 ， 程 师 ， 工 国
Ｑ ＝＂ Ｒ Ｚ ｒ ｒ ｍ
式中： 月为材 料在煤 岩体 内的扩散半径 ， ｒ 为注浆 ｍ；ｎ 钻孑半 径 ， ｍ 为煤岩体 的有 效孔 隙 率 ； Ｌ ｍ； ｐ为加 固材 料密度 ，ｇＩ ； ｋ／ 为煤 岩体 渗 透 系 数 ， ／ ； 为 钻孑 ｎ ｘ ｓｆ ｎ Ｌ
Ｆ ６断层 落差达 １ ８ ｍ， 露 于风 巷 距 开 切 眼 １０ ｍ ． 揭 ５
注浆加固技术在综采工作面过断层中的应用
２１年 ８ ０１ 月
山 西 焦 煤 科 技
Ｓ ｎ ｉＣｏ ｉ ａ ｃ ｅ ｃ ＆ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｈａ ｘ ｋ ｎｇ Ｃｏ ｌＳ ｉｎ ｅ ｃ ｎ ｌｇ
Ｎｏ ８ ． Ａｕ ２ ｇ． ０１ｌ
・
技术经验 ・
注浆加固技术在综采工作面过断层中的应用
血 孟 君 石
顶板 难 以维 护 。为 防止 漏 顶 事 故 的发 生 ，有 效 地 解
我 国在 ２ ０世纪 ９ ０年 代 初 期 开始 研 究 煤 岩 体 化 学加
固技术 ， 已经 取得 较好 的经 济效 益 和社会 效益 。 并
煤 岩 体化学 注 浆 加 固就是 利 用 化 学 浆 液来 充 填 和 固结 围岩 （ 或煤 层 ） 的裂 隙 面 ， 高 围岩 整体 性 ， 提 充 分 发挥 煤 岩体 自身 承 载 能力 ， 持 围岩 稳 定 。 目前 ， 保 对 破碎 煤 岩体 的注 浆 加 固按 材 料 分 为无 机 和有 机 两
大类。 无 机材 料 主要 以水 泥一 水 玻璃 为 主 ， 添加 各 种外
年入 洗原 煤 ４ ０万 ｔ于 １９ ０ ， ９３年 １ ０月 ２ 日建 成 投 ０
产 。矿井 采 用 斜一 立 井 联 合 开 ８３层
１ ２ 工 程 概 况 ．
—
用。有机材料是溶液型浆液 ， 以渗透到细小的裂隙 可
中， 与各 种破碎 围岩 有较 好 的亲 和 力 和 黏结 力 ， 液 浆 结石 体具 有 良好 的机械 性能 ， 满足 围岩一 定 的变形 能 量 ， 工工 艺 简单 。 施
收 稿 日期 ：０ １— ７— ４ ２ １ ０ ２
１３ 平 均 １ １ ０ 与 ２煤 层 间距 ８～ｌ ．０ｍ， ．０ｍ；２煤 ４
注浆加固在深部断层破碎带巷道加固中的应用-土木工程施工论文-土木建筑论文
注浆加固在深部断层破碎带巷道加固中的应用-土木工程施工论文-土木建筑论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——处于深部断层破碎带影响范围内的巷道围岩,具有岩体软弱破碎、围岩松动圈大、地应力高和易形成局部应力集中等特点,在巷道掘进过程中,易片帮冒顶,支护前期变形也很大,单靠传统的被动支护形式,难以奏效。
只有通过改善和提高浅部围岩自承能力,以抵抗深部围岩压力,才能有效控制巷道变形。
注浆作为改善岩土体力学性能的一项重要手段,能够从根本上解决问题。
1 注浆加固机理(1)浆液胶结破碎围岩之间的破裂面,增大了围岩内摩擦角和粘结力,提高了围岩强度。
(2)注浆能闭合围岩节理与裂隙,阻止围岩裂隙进一步发展,改善围岩性质,减小水、空气对围岩的侵蚀与风化。
(3)注浆后,围岩整体性提高了,松动圈半径减小了,改善了松动圈受力状态。
(4)浆液在围岩裂隙中胶结,形成网络骨架,具有良好的韧性和粘结强度,提高了围岩残余强度。
(5)围岩注浆后,可以给锚杆、锚索提供良好的着力基础,使锚固力大幅上升。
2 工程应用2.1 工程概况淮南矿业集团顾桥煤矿南翼胶带输送机大巷(二)是连接中央区和南区的主要大巷,埋深780m,施工中要穿过FD108-1~F114-1等断层构成的地质异常区。
其构造形态为一大的地堑,由2组东西走向,分别向南、北方向倾斜的阶梯状断层构成。
断层最大组合落差140m,宽670m。
断层落差大,造成巷道施工层位及岩层产状变化强烈。
其中,第Ⅶ标段巷道穿过FD108断层带下盘,巷道施工层位附近岩性主要为泥岩,岩体异常破碎松散,前探孔岩心采取率仅为13.3%,现场实测地应力达28MPa。
巷道施工部位岩层富水性较弱,FD108断层带在该处含水性不强,正常情况下,不会有明显的涌水现象;但在局部裂隙发育处,会有轻微滴淋水。
巷道掘进揭露的顶板,没有自稳时间或自稳时间短;此外,还有似泥石流现象,巷道支护难度很大。
2.2 注浆设计(1)注浆孔深度注浆孔深度要求不小于围岩松动圈厚度。
注浆加固技术在综采工作面过断层中的应用研究
预注浆加固技术在过断层中的应用
预注浆加固技术在过断层中的应用摘要：煤炭开采作业中有可能因为工作面的某些部位存在过断层问题而导致岩体结构不稳定并引发冒顶片帮等安全生产事故。
本文以淮南矿业集团潘三煤矿1672（1）工作面为例分析如何采用预注浆加固技术来处理此类工程难题。
关键词：预注浆加固技术；过断层；应用引言：煤炭开采作业面上一旦出现断层问题就会导致其周围的前提呈现出破碎和不稳定的特点。
开采过程中的机械设备产生的振动或者其他作用力有可能导致原本片破碎的断层岩体系统失去平衡，进而引发事故。
通过在相应位置进行预注浆加固可以有效地提高断层出的岩体稳定性和强度。
一、项目概况淮南矿业集团潘三煤矿1672（1）工作面位于西三C组煤中部采区，东起西三C组煤中部采区上山，西至潘三-丁集矿井井田边界，北至1662(1)运顺，南至1672(1)运顺瓦斯治理巷。
1672（1）工作面地面标高：+19.9～+25.2，工作面标高：-774～-845，工作面可采走向长1300m，倾斜长205m。
1672(1)工作面11-2煤厚0～2.5m，均厚约1.9m。
该煤矿在项目实施阶段采用无线电波透视的探测技术对工作面的构造进行探测和分析，最终的结果是工作面上存在5个构造异常区域，其中影响比较大的构造有一个，影响比较大的构造单元有7个，影响比较小的构造单元有8个，5个构造影响区域的主要问题是存在断层，对回采作业的影响非常大。
二、技术应用（一）加固方案第一，为了保证本次注浆加固的施工质量满足要求需要在操作过程中遵循钻孔长度短、操作便捷以及加固范围广的原则。
由于5个构造异常区域具有一定的距离，而且周边的地质情况也存在一定的差异，因而需要据此来制定出不同的注浆加固方案，本文以3#异常区域的加固为例来说明预注浆加固技术在实践中的应用方法。
3#异常区顶板采取以下治理方案，首先在运输顺槽工作面侧帮进行帷幕注浆形成止浆墙，然后在运顺采取分步递进方式施工40m深钻孔、60m深钻孔、80m深钻孔、100m深钻孔及120m深钻孔进行顶板超前预注浆加固。
注浆加固技术在断层治理中的应用
注浆加固技术在断层治理中的应用发表时间：2021-01-05T15:22:20.423Z 来源：《科学与技术》2020年27期作者：薛文和[导读] 注浆加固技术施工工艺简单、容易操作、成本低，而且加固效果好,可黏结或固结遭各种类型破坏的松动圈及破碎带,是松散薛文和淮河能源集团煤业分公司谢桥煤矿，安徽淮南 232001摘要：注浆加固技术施工工艺简单、容易操作、成本低，而且加固效果好,可黏结或固结遭各种类型破坏的松动圈及破碎带,是松散围岩巷道治理的有效途径。
文章具体阐述了注浆加固技术在煤矿断层治理中的具体应用过程。
关键词：断层；注浆加固；预注浆引言注浆加固，就是通过造孔，将注浆浆液注入围岩中，靠注浆压力使浆液向围岩的裂隙扩散，使岩体形成一个加固带，即注浆帷幕，从而提高岩体的整体性、增强围岩强度的一种技术。
加固注浆施工工艺简单、容易操作、成本低，而且加固效果好,可黏结或固结遭各种类型破坏的松动圈及破碎带,是松散围岩巷道维修的有效途径。
加固注浆适用于各种破坏形成的巷道，尤其对一些围岩破坏严重的巷道,其效果就更加明显。
该项技术不仅可用于维护已遭破坏的井巷,还可用于新掘巷道的预注浆加固等。
1注浆加固原理加固注浆的主要工艺原理是采取下堵、上封、中间渗透的方法，进行钻注。
先注薄弱段即下堵，堵住松动裂隙，迫使浆液上帘和外渗。
上封，即在每一分段上部软弱层偏下部钻注，形成固结圈，封住浆液沿外壁上帘的通道，迫使浆液沿水平方向或向下扩散。
当完成下堵上封之后，对重点区段进行往浆加固,以使浆液在软弱层内渗透扩散固结形成抗压帷幕。
2工程概况某矿施工的胶带机巷，巷道设计总工程量850m，巷道设计断面为5.2*4.2，直墙半圆拱，巷道6°上山施工中，迎头揭露高差5m正断层，岩层破碎，断层上盘岩性为细砂岩，下盘为泥岩，预计涌水量较大，断层段采用套棚施工，为确保安全施工，我们对断层采取了预注浆加固技术。
3注浆材料3.1 水泥注浆材料选择针对渗流速大于10－4cm/s的岩石裂缝，最佳注浆加固材料是水泥浆液。
超前注浆加固技术在掘进工作面过破碎带中的应用
超前注浆加固技术在掘进工作面过破碎带中的应用
高九华;屠洪盛
【期刊名称】《江西煤炭科技》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】G煤矿在回采工作面5521-10回风巷掘进期间,受到褶曲、断层等地质构造及煤层赋存条件的影响,构造前后形成集中应力区,煤岩体处于松软破碎状态,原有锚网支护方式无法有效满足巷道围岩控制要求,巷道掘进期间易发生漏顶造成灾害。
针对上述问题,结合掘进工作面实际情况,提出了解决思路,决定采用尤卡尼加固剂进行巷道煤岩体超前注浆加固的技术措施,并设计了相应的技术参数,注浆加固后使破
碎煤岩体力学性质得到了有效改善;注浆加固技术方案实施后,选择合理的支护参数
对巷道进行有效支护,并对巷道进行离层变形监测、锚杆锚索受力特征现场测试,其
结果验证了该技术的合理性。
【总页数】4页(P88-90)
【作者】高九华;屠洪盛
【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司;中国矿业大学矿业工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD353
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注浆技术在断层破碎带的应用
注浆技术在断层破碎带的应用
苑飞
【期刊名称】《能源与节能》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】在煤矿巷道掘进过程中揭露地质构造后,往往会出现顶板破碎、炸帮、底鼓等情况,当顶板破碎严重时,顶煤便留不住。
通过注浆加固,可以有效控制顶板,并且使顶板处于稳定状态。
以山西省南阳坡煤矿为研究背景,采用注加固材料等方法研究了治理破碎顶板的技术。
研究表明,注加固材料并加强支护后效果良好,所选用的方法可以有效增强顶板的稳定性,进而加快掘进速度,保证工作面的有序衔接。
研究可以为顶板管理提供宝贵的经验,为行业内顶板破碎治理提供理论依据。
【总页数】3页(P304-306)
【作者】苑飞
【作者单位】晋能控股集团朔州煤电公司南阳坡煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD353.8
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4238综采面过断层注浆加固技术应用
4238综采面过断层注浆加固技术应用摘要：花山煤矿4238综采工作面受到断层影响，煤岩体破碎、煤壁片帮，给回采的顺利进行造成严重影响。
针对严重断层破碎带顶板，采取掘送注浆通道及超前注浆加固的方式，并使用天固加固材料浆液。
结果表明，回采前方破碎煤岩体强度和抗变形能力得到了有效提高，避免了煤壁片帮，控制了顶板冒落，保证了施工安全和综采面顺利通过断层，现场应用取得了很好效果。
对于类似条件下，这种加固方法的使用，具有一定参考意义。
关键词：综采工作面；断层；注浆通道；超前注浆加固我国煤矿地质条件不尽相同，但地质构造几乎在所有矿井都有赋存。
随着近年来开采速度的剧增，恶化的地质条件日益显现、破碎煤体增多，造成矿井开采工作面支护与围岩稳定性控制难度加大，煤岩体大范围破碎，回采时片帮和冒顶严重。
目前控制顶板冒落的主要方法有提高支架初撑力、减少空顶区域、超前支护等等，这些方法对预防工作面冒落起到一定的作用，但遇到断层破碎范围影响较大时，则效果不是太明显。
地质构造作用使得围岩更加破碎，一般的处理方式难以达控制围岩稳定的要求。
本文针对回采工作面过断层的工程实际，采用掘送注浆通道和天固加固材料浆液超前预注浆加固技术，有效的解决了类似地质条件下的综采工作面安全通过断层的问题。
1 注浆加固机理注浆加固材料种类多，常用的有漏必堵、马丽散等。
其作用机理基本相同，即催化剂和树脂材料按照一定的比例混合，通过高压泵的压力，沿着注浆孔在煤岩体破碎区域的裂隙中扩散反应，并形成能够胶结破碎煤岩体的生成物，通过生成物间的相互作用使得松散煤岩体形成一个完整的支撑体，从而加固煤壁和控制顶板冒落。
2 注浆加固材料注浆材料主要是能强有力的粘结破碎煤岩体，加固围岩，有效提高围岩强度。
天固加固材料是一种新型的聚脲酸脂材料，其原材料按1：1比例混合注入破碎煤岩体，随后迅速反应并凝固，生成高分子材料。
此高分子材料具有高韧性和高强度性能，可以起到封堵和加固破碎煤岩体的效果。
浅谈注浆加固技术在掘进过断层破碎冒顶区域中的应用
浅谈注浆加固技术在掘进过断层破碎冒顶区域中的应用摘要：掘进巷道施工中过断层时，因断层影响，断层附近区域内，岩层松散破碎，难以受力，巷道断面较大，易造成顶板及巷帮冒落破碎，难以维护，如果预先在工作面前方预计的断层破碎区域内注入特制水泥浆液，对围岩进行胶结加固，使断层区域内的破碎围岩形成一个整体，对有效地预防、处理巷道顶板冒落，快速掘进提供了可靠的技术措施。
关键词：胶结围岩；预防、处理冒顶；快速掘进采用注浆的方式对煤矿井下松散破碎围岩进行加固是提高矿井施工速度、生产效益和安全性性质有效地技术措施方法。
注浆就是利用风动、电动或其他动力，通过注浆孔及注浆管路，将具有流动性、凝胶性及渗透性并在凝固后具有一定的强度的液体水泥浆液均匀的压住到松散破碎的围岩内，从而改善围岩的物理力学性质，提高围岩的整体强度及稳定性，以满足井下施工需求的一种方法。
1工程概况新兴煤矿位于七台河矿区西部，地理坐标为北纬45°46′——45°47′，东经130°30′——130°31′。
新兴煤矿所在的行政区为七台河新兴区，新兴煤矿从1958年开始筹建，1960年东煤公司204勘探队提交精查地质报告后，由原黑龙江煤炭设计院进行总体设计，于1964年成立，矿区面积为43.3356km2，采深度为200m 至-800m标高，可采煤层有46、47、48、49、51、56、58、60、63、65、66、67、68、74号等14层，经过历年技术改造，现已开拓至三水平-600标高。
西八采区10801掘进队负责施工巷道为三水平东主运巷，本巷道设计长度1200米，施工方式为：炮掘；出货方式为：耙装机出货，本巷道设计断面为宽5.2m×高4.05m的半圆拱形巷道，当工作面施工至380m时，遇断层，受断层影响，巷道围岩性质发生改变，由白沙岩逐渐过渡为松散的黑色破碎煤岩互层，受掘进的扰动影响，岩层中应力重新分布，导致工作面顶板发生冒落，最高处达9m，并在逐渐加大。
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工程技术
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注浆加固技术在掘进过断层带中的应用
【摘要】注浆法是目前用于加固围岩的一种广泛采用的方法。
其原理
是利用将一定量的某种化学浆液注入围岩中，化学浆液发生化学反应后胶结硬化，将破碎的围岩胶结在一起，提高围岩的完整性和整体性，从而提高围岩的稳定性。
本文中，首先采用马丽散加固材料对围岩进行注浆加固，然后再在冒顶区上方的空顶区注入聚乙烯封堵剂，从而可以有效防止空顶区瓦斯的聚集及煤体的自燃。
通过采取这些加固措施，掘进工作面顺利通过了断层破碎带。
【关键词】掘进；注浆加固；断层带
引言
潞新集团砂墩子煤矿主采4号煤层，煤层顶底板岩石物理力学性质
为：比重2.49～2.76，天然容重2.31～2.58g/cm 3，
含水率0.26～1.32%，孔隙率3.13～9.77%，饱和状态下单向抗压强度仅个别为30.2～40.5MPa （2组），其余多为1.8～27.8MPa （18组）＜30Mpa；天然状态下单向抗拉强度0.2～4.3MPa，饱和状态下单轴抗剪强度1.3～11.4Mpa，软化系数仅个别为0.75～0.91（2组），其余多为0.06～0.71＜0.75（18组），岩石质量等级为易软化的较软岩－极软岩，围岩稳固性差。
其围岩多为细粒相，结构面多为层理面，次为局部地段的节理及裂隙顶板多为粉、细、中、粗砂岩，局部地段为砂砾岩。
开采中因渗透性弱，相对持水性强，可能发生块体塌落、顶板局部冒落及掉块现象，严重威胁井下生产人员的人身安全。
N4002掘进工作面在向前施工的过程中,揭露D36断层,断层位于N4002胶带运输顺槽500米处，为正断层，走向北西，倾向203°，倾角65°，断距：7米。
延伸至工作面50米左右,受其影响掘进工作面在断层附近煤岩层破碎、松散,容易冒顶、片帮,矿压明显显现造成支护困难。
为保证巷道顺利向前掘进,保证施工人员安全,决定在冒顶区域进行注浆加固,改善巷道顶板的受力状况,以顺利通过断层带冒顶区。
断层、裂隙、破碎带附近顶板易发生局部冒顶；有垂直或斜交于工作面的断层，断层附近的岩块可能顺断层面下滑而推倒支柱，造成工作面的局部冒顶。
采用木跺或迎岩块下滑方向架设戗棚或戗柱；用锚杆或注浆（水泥或树脂类浆液）加固裂隙或断层破碎带。
1、注浆加固原理
注浆法是目前用于加固围岩的一种广泛采用的方法。
其原理是利用将一定量的某种化学浆液注入围岩中，化学浆液发生化学反应后胶结硬化，将破碎的围岩胶结在一起，提高围岩的完整性和整体性，从而提高围岩的稳定性。
本工程实践中，拟首先采用马丽散加固材料对围岩进行注浆加固，然后再在冒顶区上方的空顶区注入聚乙烯封堵剂，该化学材料有A、B两组份,将A、B两组份以1:1混合注入空顶区后,两组分之间发生化学反应，固体体积迅速膨胀,将空顶部分充填严实，从而可以有效防止空顶区瓦斯的聚集及煤体的自燃。
2、马丽散的注入
2.1注浆孔的布置
首先将马丽散的注入范围确定为巷道掘进前方10米范围内。
确定好注浆范围后，即开始布置钻孔。
布置钻孔时，于掘进面前方1.5m的位置向上、向前方布置，共布置两排，孔径45mm，孔深8m，与巷道断面成45°角。
2.2注浆工艺打好钻孔后，即可进行注浆操作。
注浆材料为马丽散液体化学材料,注浆设备选用ZBQS-12/10煤矿用双液注浆泵,该注浆泵以风压为动力,注浆工艺如图1所示。
首先将注浆管置于打好的注浆钻孔内，然后将E型三通管与注浆管连接，三通管的另外两端分别连接A料和B料的出浆管。
上述中的注浆管和出浆管分别采用19mm和13mm的矿用高压管，风压控制在0.4～0.7MPa。
注浆过程中，正常的注浆压力应为5～9MPa，如果发现注浆压力明显超过9MPa，表明注入的浆液量已经达到要求，此时应换孔进行下一轮注浆。
另外，如果注浆压力没有超过9MPa，但煤岩壁漏浆严重，也应换孔进行下一轮注浆。
如果岩体过于
破碎，裂隙过大，可采用间歇式注浆方式,停留一段时间再复注。
直到达
到设计注浆量或终压要求。
3、聚乙烯封堵剂的注入
根据设计方案，注浆加固围岩后,小循环进尺施工通过冒顶区。
再在冒顶区上方的空顶区下方打孔穿过再生顶板,插入注浆管后注入聚乙烯封堵剂，从而防止空顶区瓦斯的聚集及煤体的自燃。
3.1钻孔布置
注浆孔的孔径为45mm，孔深根据再生顶板的厚度确定，以穿过再生顶板为准。
孔的布置:中间1个,两侧的孔距中孔间距300mm,按80°施工。
注浆孔的深度、倾角不是一成不变的，在实际施工中，可以根据注浆效果进行一定的调整。
3.2注浆工艺
注浆设备采用ZBQS系列双液风动注浆机,与注浆泵配套的设备有25mm压风管,出浆管采用10mm的矿用高压胶管。
ZBQS系列双液注浆泵,风压为0.3～0.7MPa,注浆压力控制在3～4MPa。
所注浆液从煤岩壁漏浆严重则表明该孔已经注好,需要换孔进行下一轮注浆。
直到符合设计要求。
4、注浆效果观测
该掘进工作面过断层冒顶区共打钻孔15个,注入马丽散化学浆液4.2 t,注入聚乙烯封堵剂2.2t,注浆时间32h,通过注浆破碎的围岩胶结在一起,顶板整体性完好,不易冒落,顶板得到有效控制。
为掘进和支护提供了安全有利的条件,顺利、安全的通过了冒顶区。
与传统处理冒顶的方法比较,大大提高了作业人员的安全系数,加快了掘进速度,但材料投入成本有所提高,其技术经济效益比较明显。
采用传统方法过冒顶区与注浆法过冒顶区,巷道收敛变化情况比较如图2所示。
魏军
潞安新疆煤化工（集团）有限公司沙敦子煤矿 新疆哈密 839003
图 1 注浆系统工艺流程示意图
图2 巷道顶底板移进量对比图
参考文献
[1]武鹏飞,田取珍等.构造破碎带巷道注浆加固技术[J].采矿技术,2010,(2)
[2]王兆申,梁洪光,曹士将.深井破碎围岩煤仓联合支护及综合注浆加固技术[J].山东煤炭科技,2010,(2).作者简介
魏军（1970.8-），男，汉族，甘肃人，助理工程师，毕业于中国矿业大学采矿工程专业，现任潞新集团砂墩子煤矿综采队技术队长。
DOI:10.13751/ki.kjyqy.2014.13.654。