新型无机注浆材料在大采高工作面过断层注浆加固中的应用

大采高工作面片帮现象频发,尤其是过断层期间,为防止片帮现象的发生,提出了超前深孔注浆加固技术。该技术采用了新型无机深孔注浆材料,该材料弥补了传统高分子注浆材料成本高,存在安全隐患等缺点;采用将瓦斯抽采孔用作注浆孔的方案,省去了打钻的工序,同时避免了对煤壁的再次破坏;提出了合理的注浆时机,合理的注浆区域为注浆区域为应力增高区的后半段和破碎区的前半段。现场实践表明,超前深孔注浆加固技术效果明显,具有良好的安全和经济价值。

破碎围岩分层注浆工艺及应用

针对普通注浆方式工艺复杂、效果不佳的问题,提出分层注浆工艺,即根据破碎围岩内部浆液扩散方式不同,将围岩划分为浅层和深层,配合新型无机双液注浆材料和组合注浆管,实现单孔、同种材料分层注浆,简化了施工工艺。结果表明:分层注浆工艺以完全渗流区为边界,将破碎围岩划分为浅层和深层,浅层以充填注浆为主,深层以渗透注浆和劈裂注浆为主;新型注浆材料性能可调范围大,有利于实现分层注浆工艺;与普通注浆段相比,分层注浆段两帮和顶底板收敛量分别减小至33.8%和30%,巷道初始剧烈变形位置从工作面前方45m缩减至工作面前方20m,加固作用显著。

阳煤五矿褶皱构造超前预注浆加固技术研究

针对阳煤五矿褶皱构造发育、片帮冒顶严重、化学浆注浆成本高昂的问题,分析认为褶皱构造治理应从提前预防的角度出发,在两顺槽内对褶皱构造超前预注浆加固,提高构造区煤岩体完整性和强度,避免工作面停采,设计了40 m试验区注浆加固方案,介绍了两种新型无机注浆材料,并进行了现场试验。结果表明:双液注浆材料用于浅部裂隙封堵,单液注浆材料用于深部扩散加固,成本不足化学浆的1/5;与未注浆区域相比,注浆区域未发生冒顶,推进速度由0.8 m/d提高到2.5 m/d,注浆区域未使用化学浆,工作面采用新型无机注浆材料后,与化学浆相比,每米节约注浆费用1.075万元,经济效益显著。

皇联煤业极破碎围岩注浆重塑技术

针对皇联煤业极破碎围岩重塑问题,分析认为注浆加固的关键在于采用高性能、低成本注浆材料,解决表层漏浆问题。提出了分层注浆工艺,介绍了新型无机注浆材料,通过调整水灰比实现性能调整,进行了深、浅钻孔布置并进行了现场试验。结果表明:两帮浅层深度为2 m,深层深度为7 m,顶板浅层深度为3 m,深层深度为9 m;浅层注浆采用0.8∶1水灰比,深层注浆采用1.5∶1水灰比;效果考察表明,钻孔窥视可见大量浆液痕迹,未发现未被充填的裂隙,扩散效果良好,锚索锚固力足够,使用新型无机注浆材料,不足化学浆成本的1/7,效果显著。

大采高工作面三角区片帮防治技术

针对大采高工作面三角区应力集中且矿压显现强烈,导致回采过程中煤壁大面积片帮等问题,通过理论分析、现场实测、工业试验等方法,分析了寺河煤矿1308大采高工作面端头区顶板三角煤在二次采动影响下的破坏机理,以及大采高工作面超前支承压力影响范围和破坏范围,为防治片帮采取合理注浆区域、注浆时机和注浆参数的选择提供依据。研究结果表明：超前支承压力的影响范围为35 m,在工作面前方8 m处最大,最大值为22.3 MPa,新型无机注浆材料具有不离析、不倒缩、结实率高达100%等优点,能够使煤体完整性和稳定性明显增强,片帮深度减少到平均0.5~0.6 m,注浆效果明显。