兴煤矿马丽散注浆材料加固破碎顶板

松动圈裂隙进行充填，对破碎松散体进行黏结，使 之成为整体，提高了围岩的稳定性和抗压承载能 力。 （ . ） 安全性。未压注马丽散材料前，该冒顶 区的顶板是破碎的岩体，冒顶严重，对施工安全威 胁大；压注马丽散材料后，顶板状态良好，未再发 生冒顶现象，保证了施工作业安全及可靠性。 （ , ） 快速性。未注马丽散材料前，由于顶板 冒落严重，支架根本无法向前推进，严重影响了工 作面的安全生产。注马丽散材料后，破碎煤岩体得 到了稳定，没有再发生煤壁片帮和顶板漏顶事故， 工作面开始能正常推进，为工作面的生产快速恢复 提供了强有力的保证。 （ % ） 便利性。与其他注浆材料相比，注射马 丽散材料具有以下优点： ! 工艺简单，操作简便， 多功能注浆泵体积小，压风作动源，正常操作 . 人 即可；" 注浆前，不需喷浆封闭工作面帮顶； # 马丽散材料及催化剂 . 种原料分别用塑料桶装，携 带搬运方便，便于井下施工。 + + 在顶板破碎、片帮和冒顶较严重的工作面应用 马丽散注浆技术，能有效地阻止煤壁片帮和顶板冒 落。及时改变围岩的松散结构，提高煤岩体的整体 强度，加快工作面推进速度，从而保证工作面的安 全快速生产。在煤矿生产的其他环节，如巷道顶板 冒落以及巷道注浆堵水，采空区密闭等类似情况均 可应用该技术进行治理。马丽散材料注浆技术是煤 矿井下生产大力推广的一项实用技术，在其他岩土 工程的类似条件下也有应用的价值。
!" 注浆加固顶板方案分析
!# !" 工作面顶板支护 " " 该工作面使用国产 MM*&’’ R !& R &. 型液压支架 顶板，根据矿压观测显示，正常推进顶板来压并不
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 监测规模较大的井下环境。根据实际监测的需要设 计了网络自动监测的工作方式，模拟矿井巷道情况 在实验室对系统进行了实际测试，所开发的无线传 感器节点实现了预期的结果。此外，目前正在对无 线传感器节点的井下防爆性能进行测试，为今后的 现场试验打下重要基础。
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量配合比为 ! " !# !$ ；使用多功能风动注浆泵，压 力要求在 % & $ ’()，双液注浆系统，注浆压力为 * ’()。 !" !# 施工工艺及流程 + + 注马丽散材料施工工艺：打眼#埋设注浆管# 用高压胶管连接注射枪和注浆泵#将注浆泵的两根 吸管分别插入装有马丽散材料及催化剂的桶内#开 泵注浆#达到设计压力#冲洗机具#停泵#拆卸注 射枪。 + + 注浆顶孔采用风钻打眼，使用 , - 长的钻杆； 孔底使用煤电钻打眼，先使用 . - 钻杆钻孔，后改 为 % - 钻杆钻孔，最后用 / - 钻杆清孔。每孔注浆 量据注浆压力确定，施工时必须严格控制注浆压 力。达到设计压力即可换孔注浆或停止注浆。注浆 按由工作面自下而上顺序进行。施工前先注浆地点 用单体支柱配合棚板进行临时支护，支护时棚板一 段搭在液压支架顶梁端，另一端靠煤帮用单体支柱 支撑，支设后并进行盘帮勾顶，确保施工安全。注 浆设备如图 % 所示。
参考文献：
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" " 中兴煤矿 &&’/ 综采工作面是二采区首采面， 北邻三采区边界，南边为采空区，东边为开采边 界，西边为下个综采工作面。该面南北布置，运输 和材料巷道长度均为 ! ’-’ 5。 " " &&’/ 工作面可采长度为 ! ’-’ 5，工作面长度 为 !/’ 5，煤层厚度为 !# ) P &# !) 5，平均厚度为 !# // 5。其中含夹矸 ! P & 层，煤层倾角 ( P &-Q ， 平均 !&# -Q 。工作面处在一个背斜构造中，前半部 为缓倾斜；后半部从为急倾斜，倾角达 &-Q 。掘进 过程中揭露两条断层、两个无炭柱，正是由于该背 斜构造的存在，造成工作面顶板破碎，难以维护。
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中兴煤矿马丽散注浆材料加固破碎顶板
宋银珠! ，张" 剑&
（ !% 汾西矿业集团有限责任公司 新峪煤业公司，山西 孝义" ’*&’’’ ； &# 天地科技股份有限公司，北京" !’’’!* ）
图 #" 工作面片帮冒顶示意
" " 事故发生后，采用方案!是在支架前探梁上方 铺设板木，来充填冒落的控顶部位，由于顶板冒落 高，支架前探梁顶部周围空顶面积大，无法有效阻 止上位顶板的继续冒落，该方案不成功。方案"是 注水泥砂浆，由于顶板冒落后，上位顶板也比较破 碎，水泥砂浆大部分进入岩层裂隙中，导致注浆时 间太长，另外水泥砂浆的凝固时间相对较长，不能 及时充填冒落的空间，最终也导致加固失败。为了 尽快推过破碎地段，确保工作面安全回采，决定应 用马丽散注浆材料对冒落控顶部位进行加固。
工作面 围 岩 直 接 顶 为 黑 色 页 岩，破 碎，层 厚 !# & 5，直接顶之上是 & 号煤层，层厚 !# ! 5，其上为 砂质泥岩，层厚 !# ’ 5，含植物化石，水平层理发 育，破碎；基本顶为灰色砂质泥岩，层厚 *# & 5， 灰色，致密坚硬；直接底为层厚 &# ) 5，灰褐色砂 质泥岩。&&’/ 工作面布置如图 ! 所示。
收稿日期：&’’C 0 ’* 0 !’ ；责任编辑：赵" 卷第 0 期" " " " " " " " " " " " "
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致的寿命。 " " 马丽散材料注入岩层后，低黏度混合物保持液 体状态几秒钟，渗透细小的裂隙，发生膨胀和黏 结，从而将冒落区内松散岩石胶结在一起，有效地 加固围岩松动圈，使之成为整体，提高了围岩的整 体承载能力，从而有效控制工作面顶板的冒落。马 丽散材料具有以下特点： # 黏度低，能很好地渗
#$ 马丽散材料加固机理
" " 马丽散材料是一种低黏度、双组合合成高分子 — — —聚亚胺胶酯材料，具有高度黏合力和很好的机 械性能，与岩层产生高度黏合，可持续与工作面一
万方数据
图 &" 注浆孔布置
" " 马丽散材料与催化剂的体积配合比为 !2 ! ，质 ,*
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摘" 要：中兴煤矿 &&’/ 综采工作面由于顶板破碎，回采过程支架顶梁前方出现大面积冒顶，致使 支架无法向前推移，采用常规方法难以处理，极大地影响了工作面的安全生产。应用聚合材料马丽 散化学浆液注浆，成功加固了中兴煤矿工作面的破碎顶板，确保了工作面的安全生产。 关键词：马丽散材料；综采面；加固；破碎顶板 中图分类号：1+*&C# &&" " " 文献标志码：D" " " 文章编号：’&-* 0 &**) （ &’’C ） ’C 0 ’’(/ 0 ’*
+ + 作者简介：宋银珠（ !4/* 5 ） ，男，山西灵石人，工程师，长 期从事煤矿开采技术方面的工作，现任汾西矿业集团新峪煤业公司 总工程师。678：0,*% 5 $04$004 ，9 5 -):8：;<=>?:=>@ABC !./# D<-