煤礦局部風(fēng)化破碎圍巖巷道化學(xué)注漿控制頂板技術(shù)的研究及應(yīng)用.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除附件1項(xiàng)目編號(hào)：12190101 研究開發(fā)項(xiàng)目任務(wù)書項(xiàng)目名稱： 局部風(fēng)化破碎圍巖巷道化學(xué)注漿控制頂板技術(shù)的研究及應(yīng)用承擔(dān)單位： 霍州煤電集團(tuán)晉北煤業(yè)有限公司山浪煤礦協(xié)作單位： 山東浩珂礦業(yè)開發(fā)機(jī)構(gòu)： 霍州煤電技術(shù)中心起止時(shí)間： 2011年7月-2012年8月項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：王吉淵 技術(shù)中心2012年8月1日 一、 項(xiàng)目立項(xiàng)的目的意義及必要性我礦副斜井與的施工與回風(fēng)大巷及軌道大巷立交，副斜井與回風(fēng)大巷及軌道大巷均為 “十字形”立交，與回風(fēng)大巷及軌道大巷立交層間距分別為7.3m和2m，立交位置巖層均有不同程度的風(fēng)化，頂板圍巖破碎，維護(hù)困難，為保證巷道順利通過立交位置，我礦將在立交位置進(jìn)行預(yù)注漿，加固頂板（注漿材料為馬麗散）。一采區(qū)總回風(fēng)巷穿風(fēng)氧化帶，頂板圍巖風(fēng)化破碎，進(jìn)行化學(xué)注漿，加固頂板（注漿材料為馬麗散）。 二、主要研究、試驗(yàn)內(nèi)容、目標(biāo)、技術(shù)關(guān)鍵及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在掘進(jìn)施工過程中遇局部頂板風(fēng)化，主要以風(fēng)化泥巖為主，且構(gòu)造裂隙較多，圍巖自身強(qiáng)度低，巷道開掘后頂板極易變形垮落，頂板圍巖破碎，支護(hù)很難起到最大效果，在巷道開掘前，首先超前注馬麗散，利用馬麗散的粘合力提前將圍巖加固，使破碎圍巖粘結(jié)（粘結(jié)強(qiáng)度可達(dá)6MPa以上）和并與穩(wěn)定圍巖相連，提高圍巖掘進(jìn)前的強(qiáng)度，有效阻止直接頂?shù)碾x層垮落，加之鋪設(shè)金屬網(wǎng)提高支護(hù)管理。三、 達(dá)到的技術(shù)水平，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益及推廣應(yīng)用的前景化學(xué)漿粘度較低且注入前為液體，可以很好的滲入到細(xì)小的裂隙，粘結(jié)強(qiáng)度可達(dá)6MPa以上，高度膨脹可以在滲入巖層裂隙后可以充分填充裂隙，極好的粘合力可將破碎的圍巖很好的進(jìn)行粘合對(duì)于架棚巷道可以保證圍巖的整體性，使棚子達(dá)到更好的支護(hù)強(qiáng)度,馬麗散抗壓強(qiáng)度可達(dá)80MPa以上，極好的粘合力可以防止施工后，松散圍巖的垮落，減小了后期修復(fù)的消耗，與噴漿配合施工效果會(huì)更好，良好的柔韌性能承受隨后圍巖發(fā)生的動(dòng)壓，馬麗散抗拉強(qiáng)度可達(dá)28MPa以上，抗剪強(qiáng)度可達(dá)30MPa以上，具有較好的隔水性，在風(fēng)化帶使用可以防止淋水對(duì)風(fēng)化帶的不斷侵蝕,造成進(jìn)一步氧化。對(duì)氧化帶的超前注漿，可以減小圍巖的垮落，減小架棚支護(hù)中盤幫勾頂?shù)南?，及支護(hù)材料的消耗，更是大大的提高了掘進(jìn)期間的安全系數(shù)。提前注漿在圍巖破碎及因蓋山厚度薄造成的煤巖層氧化掘進(jìn)期間有著極好的效果，不但可以減小材料的消耗，更可以提高施工期間的安全系數(shù)。四、 采用的研究、試驗(yàn)方法和技術(shù)路線（包括工藝流程）為了減小巷道頂板的下沉量，達(dá)到井下巷道規(guī)定要求，根據(jù)巷道斷面大小及現(xiàn)場(chǎng)情況制定以下鉆孔布置注漿方案。根據(jù)巷道斷面大小及提供資料制定以下鉆孔布置注漿方案。注漿孔布置方式：1）注漿孔位置巷道頂板中間及U型鋼棚兩肩窩各布置一個(gè)，每排共計(jì)3個(gè)注漿孔，兩邊孔與垂直方向成70，孔排距為2.5m（化學(xué)漿擴(kuò)散半徑可達(dá)2.5m）。2）注漿孔參數(shù)孔徑42mm，孔深46米，兩邊孔與豎直方向成70度，封孔深度1.52.0米。從開始注漿到漿液完全擴(kuò)散或滲透到被注載體中所需要的時(shí)間為一般為1020分鐘。3）、注漿材料材料注漿分為馬麗散樹脂和催化劑兩種原料分別用塑料桶裝，注漿配比為1：1。（4）注漿順序。注漿順序根據(jù)地質(zhì)條件、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及注漿目的來確定。對(duì)于裂隙溝通比較好的煤巖體可采用間隔跳孔注漿方式，來減少串漿，提高注漿效果；對(duì)于大面積范圍應(yīng)采用先外圍，后內(nèi)部的注漿順序；對(duì)于破碎煤柱整體加固可采用深淺孔配合注漿方式；對(duì)于裂隙比較發(fā)育，跑冒漿液比較嚴(yán)重的注漿載體，可采用先淺部注漿，漿液擴(kuò)散后在淺部快速形成類似“止?jié){墻” 的具有止?jié){效果的整體，再深部注漿，保證深部漿液擴(kuò)散范圍和注漿壓力。五、現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)及條件六、地點(diǎn)、試驗(yàn)規(guī)模和進(jìn)度安排實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：霍州煤電晉北煤業(yè)公司實(shí)驗(yàn)規(guī)模：副斜井與皮帶大巷、軌道大巷立交點(diǎn)進(jìn)度安排：現(xiàn)副斜井與軌道大巷、回風(fēng)大巷已立交完成，一采區(qū)總回風(fēng)巷正在掘進(jìn)中。七、承擔(dān)單位和主要協(xié)作單位及分工承擔(dān)單位：霍州煤電晉北煤業(yè)公司（負(fù)責(zé)提供現(xiàn)場(chǎng)施工的安排及工作面現(xiàn)場(chǎng)情況的數(shù)據(jù)收集）主要協(xié)作單位：山東浩珂礦業(yè)（負(fù)責(zé)注漿材料的提供及現(xiàn)場(chǎng)注漿施工的操作）八項(xiàng)目研究人員名單姓 名性別部 門職 稱承 擔(dān) 內(nèi) 容負(fù)責(zé)人王吉淵男晉北公司工程師主持項(xiàng)目項(xiàng)目主要參加人賀百紅男晉北公司工程師全面指揮楊保國(guó)男晉北公司工程師主持項(xiàng)目王小峰男晉北公司工程師設(shè)計(jì)楊璐男晉北公司助工設(shè)計(jì)李旺男晉北公司技術(shù)員督辦曾步青男晉北公司技術(shù)員督辦李德輝男晉北公司技術(shù)員督辦九、項(xiàng)目用到的及需要增添的主要設(shè)備、儀器、材料所需材料：化學(xué)注漿料（馬麗散）所需設(shè)備：專用注漿泵、配套注漿管十、經(jīng)費(fèi)總概算費(fèi)用名稱數(shù)量金額(萬元)經(jīng)費(fèi)總概算研發(fā)人員薪酬費(fèi)2儀器、設(shè)備和租賃費(fèi)材料、燃料和動(dòng)力費(fèi)100研究開發(fā)費(fèi)其他合計(jì)102序號(hào)費(fèi)用名細(xì)費(fèi)用總合計(jì)（包括跨年度）金額（萬元）（包括跨年度）2011年2012年2013年1材料及低值易耗品費(fèi)用2研發(fā)人員薪酬費(fèi)23燃料和動(dòng)力費(fèi)1004儀器、設(shè)備折舊費(fèi)5修理費(fèi)6無形資產(chǎn)攤銷7中間試驗(yàn)費(fèi)8租賃費(fèi)9產(chǎn)品設(shè)計(jì)費(fèi)10工藝規(guī)程制定費(fèi)11技術(shù)圖書資料費(fèi)12資料翻譯費(fèi)13培訓(xùn)費(fèi)14辦公費(fèi)15差旅費(fèi)16會(huì)議費(fèi)17外委費(fèi)18成果論證、鑒定、評(píng)審、驗(yàn)收費(fèi)19與研發(fā)活動(dòng)相關(guān)的其他費(fèi)用合 計(jì)102十一、技術(shù)的先進(jìn)性與技術(shù)資料技術(shù)先進(jìn)性： 技術(shù)資料：馬麗散化學(xué)漿擴(kuò)散半徑可達(dá)2.5m，開始注漿到漿液完全擴(kuò)散或滲透到被注載體中所需要的時(shí)間為一般為1020分鐘，材料注漿分為馬麗散樹脂和催化劑兩種原料分別用塑料桶裝，注漿配比為1：1，粘結(jié)強(qiáng)度可達(dá)6MPa以上，抗壓強(qiáng)度可達(dá)80MPa以上，抗拉強(qiáng)度可達(dá)28MPa以上，抗剪強(qiáng)度可達(dá)30MPa以上，具有較好的隔水性。十二、技術(shù)成果與形式技術(shù)成果：國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)形式：研究報(bào)