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1問題提出

富力礦－450m南18－2層綜放工作面，走向長670m，面長100m，傾角34°，可采儲量738kt，于2010年3月1日開采，在距停采線55m時，工作面頂煤破碎，斷層構造多，致使煤壁片幫、頂板抽漏嚴重，6月13日，在37～66組支架處開始擴幫，上雙層金屬頂網，2m橫山木梁，間距0．75m，開邦進度1．6m，每刀留底0．15m，共開3次，進4．8m。但47～54組仍然抽漏，從7月5日，硬幫開始注瑞米材料加固頂煤，到7月19日工作面回風出現CO，工作面停產進行充沙灌漿7月29日封閉。分析這次停產事故的直接原因是該煤層地質條件較差，表現在局部煤質松軟，裂隙發(fā)育，斷層較多，傾角很大，頂煤易抽漏，難以控制，造成頂板空而不實，支架不接頂，大面積倒架，推進度緩慢。頂板的空而不實也造成頂煤和軟幫煤炭與空氣充分接觸自燃升溫。在控制頂板抽漏的過程中，人工鋪設假頂，致使軟幫煤炭放不凈，在加固煤體過程中大量使用了化學加固材料，化學反應放出的大量熱量加速了煤炭的自燃，CO升高，工作面被迫停產處理，給礦井造成較大損失。經過此次事故，使我們認識到，對于地質構造復雜、易抽易漏的工作面，加固工作面硬幫及頂板時，既要能充填地質構造帶的裂隙，又能結膠并加固松散頂板和煤質，并且對防滅火工作有利、消除發(fā)火隱患。為了找到既要保證壓注有流動性、滲透性，又能有效結膠的漿液，經過大量嘗試，以粉煤灰、水泥、水玻璃混合液效果明顯，成本低又有利于防火。2011年6月份在該礦－450m中22層6001綜放工作面進行了實踐，取得較好的效果。

2注漿工藝

自制氣動攪拌機1臺、Φ25mm和Φ16mm高壓橡膠管路，Φ42mm封孔器、與其配套的曲撓管，Φ19mm風管30m自制全功能注液槍、維修工具若干，ZQS－22／2．0型風煤鉆1臺，Φ42mm麻花套釬子（摁豆接頭）8根。注漿材料水泥：采用PC32．5普通硅酸鹽水泥，絕對密實容重3150kg／m3，松散容重1000～1300kg／m3，緊密容重1500～1900kg／m3，使用時距出場日期嚴禁超過3個月，做到運輸、裝卸不混入雜質。水玻璃：采用38玻鎂度水玻璃，模數為3．2，比重為1．3551kg／L。水玻璃又叫硅酸鈉俗稱泡花堿，它與水泥漿的化學反應有兩個過程。從實驗的結果看，當水玻璃玻鎂度為38時，水玻璃用量越多，脫水過程越快，最快達到12秒鐘，但這對漿體在煤體裂隙中的延伸流動不利，通過實驗室和注漿泵柱塞腔直徑比以及現場實踐做對比，最后選擇了1∶0．25的配比關系。水泥漿的制備參考成熟雙液漿配比比例作為基礎參數，確定4個方案進行對比。方案一中水∶水泥為1∶1；方案二中水∶水泥為0．9∶1；方案三中水∶水泥為1．1∶1；方案四中水∶水泥（加入5％的粉煤灰作為添加劑）為1∶1。經過反復實驗，吸取多次堵管、堵泵的教訓，考慮到制漿、打壓、輸送、凝固時間，最后選用方案四。水泥漿液的比重與使用水泥品種、細度、添加劑含量、水溫及漿液攪拌時間有關。PC32．5普通硅酸鹽水泥在現場制漿，通常使用比重計來檢查漿液的水灰比，當水灰比（含5％的粉煤灰）為1∶1時，水泥漿的比重約為1．48。注漿參數注漿孔深4．0～8．0m，仰角25°～30°，注漿孔間距3．0m（即2組支架），注漿材料的質量比為3∶4∶1∶0．2（水∶水泥∶水玻璃∶粉煤灰），注漿壓力為6～10MPa，注漿擴散半徑為0．8～2．5m，流量控制在注入量8～15L／min，根據煤幫滲漏情況、煤體破碎情況和實際注入效果確定。

3施工順序

接風管作業(yè)地點敲幫問頂檢查風煤鉆和套鉗子打眼；接Φ25mm和Φ16mm管路安裝連接裝置各種閥門；安裝、調試攪拌桶和氣動泵填料攪拌等待命令；運料水泥、粉煤灰和水玻璃人工添加；預埋封孔器連接注液槍系統分別連Φ16mm和Φ13mm管路。平行作業(yè)調試流量發(fā)出注漿命令觀察注漿情況注滿后停泵重復以上工序沖洗系統檢修保養(yǎng)結束。

作者：張鵬單位：龍煤礦業(yè)集團公司鶴崗分公司富力煤礦