波雷因河北同成礦業(yè)

1、波雷因材料是一種有機(jī)高分子雙液型注漿材料，雙組份材料通過專用氣動注漿泵和混合槍，注入破碎巖體后迅速反應(yīng)與巖體凝固生成高強(qiáng)度、有韌性的固結(jié)體，從而達(dá)到對巖體的加固或涌水裂隙的封堵。應(yīng)用于工作面松軟破碎圍巖加固，可提高工作面的安全性，減少工作面圍巖維護(hù)狀態(tài)不理想對工作面產(chǎn)量的影響時(shí)間。技術(shù)參數(shù)初凝時(shí)間(s)10 4525C漿液粘度(MPa s)200220終凝時(shí)間(s)60 90雙液混合比1 : 1抗壓強(qiáng)度(MPa10 50膨脹倍數(shù)13粘結(jié)強(qiáng)度(MPa35漿液密度(g/cm3)1.23阻燃性能阻燃煤層加固型(PN-1)用于工作面煤壁注漿加固防止片幫，斷層破碎帶預(yù)注漿加固，防止冒頂或已發(fā)生冒頂?shù)淖{

2、固結(jié)，巷道破碎帶超前加固或后注漿加固，小煤柱加固等。堵水防滲型(PN-2)材料用于井壁、巷道及碉室、工作面底板等各種出水點(diǎn)的快速封堵，含水破碎巖層固結(jié)，快速構(gòu)筑水閘墻等。巖層加固型(PN-3)型：材料生產(chǎn)采用獨(dú)特配方，降低了材料的反應(yīng)溫度，并提高了生成物的抗氧化溫度，因而可完全避免注漿材料在使用過程中的自燃現(xiàn)象。波雷因材料注入破碎煤巖體后能快速反應(yīng)并生成具有較高強(qiáng)度的固結(jié)體，從而達(dá)到對煤、巖體的加固補(bǔ)強(qiáng)作用。優(yōu)點(diǎn)：1.粘度低、滲透性好，可滲入到巖層微細(xì)裂隙或節(jié)理內(nèi)；2. 具有優(yōu)異的粘結(jié)強(qiáng)度，能與松軟巖層粘結(jié)為一體，并增加松軟巖層的整體性；3. 材料的凝膠體具有較好的延展性，從而能很好的適應(yīng)巖層

3、的較大變形；4. 材料反應(yīng)后生成的凝膠體具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，從而對松散巖層具有輔助支護(hù)作用；5. 材料能遇水發(fā)生膨脹反應(yīng)，從而其還具有注漿堵水的效用。綜采工作面斷層破碎帶波雷因化學(xué)注漿加固技術(shù)發(fā)布于：2009-7-16 14:11:01 被瀏覽233次 【打印】綜采工作面斷層破碎帶波雷因化學(xué)注漿加固技術(shù)閆新學(xué)1宋彥波1. 河北金牛能源股份有限公司東龐礦，河北內(nèi)丘，054201; 2.邢臺同成礦業(yè)科技有限公司，河北邢臺054000 摘要：波雷因材料具有良好的抗壓及粘結(jié)性能，用其對煤礦井下工作面斷層破碎帶進(jìn)行化學(xué)注漿加固，可將斷層破碎帶內(nèi)破碎圍巖膠結(jié)為具有一定強(qiáng)度的密實(shí)體，有效地加固冒頂區(qū)處的破碎

4、圍巖，提高了工作面 頂板的整體強(qiáng)度及完整性，人為地改善工作面頂板的受力狀況，為安全、高效回采創(chuàng)造了條件。與傳統(tǒng)工作面過斷層的方法相比，既可提高工作效率，又減少工人作業(yè)的危險(xiǎn)性。邢臺礦業(yè)集團(tuán)東龐礦2607工作面斷層破碎帶應(yīng)用波雷因材料進(jìn)行化學(xué)注漿，有效地加固了工作面斷層破碎帶圍巖，取得了較好效果。關(guān)鍵詞：綜采工作面波雷因材料 斷層破碎帶 化學(xué)注漿Application of Wilfoam packing material in XingCun coal mineYan xinxue1 , Song yanbcj(1. DongPang CoalMine of XingTai CoalMinin

5、g Co,.Ltd, Hebei Xingtai 054201, China2. Xingtai Tongcheng Mining and Technology Co., Ltd, Hebei Xingtai 054000, China)Abstract: Roof falling cave-area packed by poly-resin material with excellent mechanic strength, the waste, support pillar and surrounding rock in the cave-area could be reinforced

6、to become stronger. It will improve the working safety conditions and the working efficiency. The paper introduces the injection project with poly-resin material in No.2607 working face at DongPang CoalMine of XingTai CoalMining Co,.Ltd that the soft roof rock in the working face was reinforced.Keyw

7、ords: coal working face; poly-resin grouting material; soft fault zone; chemical injection1. 概述利用有機(jī)高分子材料進(jìn)行破碎煤巖加固是國外在七十年代初期發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，幾十年來，這一技術(shù)在世界主要產(chǎn)煤國家得到迅速發(fā)展1。我國在九十年代初期開始研究煤巖體化學(xué)加固技術(shù)，并已經(jīng)取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。邢臺同成礦業(yè)科技有限公司研究生產(chǎn)的礦用波雷因注漿加固材料是由體積相等的A、B兩種組份組成的有機(jī)高分子聚合物，當(dāng)其高壓注入煤巖體后，A、B兩種組份等量充分混合且發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，生成對煤巖體具有

8、較高粘結(jié)性的有機(jī)彈性體，并與煤巖體堅(jiān)固粘結(jié)。波雷因有機(jī)彈性體在破碎煤巖體內(nèi)形成網(wǎng)絡(luò)骨架，對破碎煤巖體起到補(bǔ)強(qiáng)加固作用、充填密實(shí)作用，人為地改善了松軟破碎煤巖體的物理力學(xué)性能，到目前為止，該項(xiàng)技術(shù)已成功地應(yīng)用于邢臺、峰峰、邯鄲、焦作、淮南等礦區(qū)數(shù)十個(gè)工作面圍巖破碎帶的化學(xué)加固工程，為煤礦安全生產(chǎn)創(chuàng)造了可觀的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。東龐礦-480水平2607工作面在推進(jìn)過程中，由于受內(nèi)部連續(xù)斷層的影響，在第 115架和2427架出現(xiàn)嚴(yán)重的片幫冒頂，造成支架被壓死，機(jī)組難以移動，工作面不能正?；夭赏七M(jìn)。經(jīng)研究分析后決定采取波雷因材料對支架頂部及前方破碎煤巖體進(jìn)行化學(xué)注漿加固，有效地將工作面破碎頂板及煤壁圍巖膠

9、結(jié)為具有一定強(qiáng)度的密實(shí)體，提高了工作面頂板的整體強(qiáng)度及完整性，改善工作面頂板的受力狀況，為工作面回采 創(chuàng)造安全的施工條件。2. 注漿材料由于受內(nèi)部連續(xù)斷層的影響， 而且經(jīng)支架反復(fù)支撐， 第115和2427架頂、架前的破碎煤巖體已形成較大的巖塊，根據(jù)破碎煤巖體的特征和采煤工藝的要求，選擇波雷因注漿材料。該注漿材料具有較高的粘合力和較好的機(jī)械性能，與地層有較強(qiáng)的親和力，固結(jié)體的柔韌性能承受一定的地層變形。材料注入地層以后，低粘度混合物保持幾秒鐘，滲透進(jìn)細(xì)小的裂縫膨脹，產(chǎn)生二次壓力,將受注體更好地膠結(jié)為一個(gè)整體。波雷因注漿材料性能指標(biāo)如表 1所示。表1波雷因材料性能參數(shù)表技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)乳化時(shí)間5

10、10s不沾手時(shí)間30 40s固結(jié)體密度4001250kg/m3抗壓強(qiáng)度30 50Mpa粘結(jié)強(qiáng)度3 5 MPa漿液密度1250kg/ m3阻燃氧指數(shù)阻燃（阻燃氧指數(shù) 26%）漿液粘度250 300mpa.s雙液混合比1:1膨脹倍數(shù)133. 注漿孔布置采用風(fēng)動錨桿機(jī)鉆注漿孔，并配備相應(yīng)長度的鉆桿和相應(yīng)數(shù)量的42mm鉆頭。注漿孔布置如圖1所示。鉆孔位置布置在兩支架間，每排 3個(gè)；開口位置由遠(yuǎn)及近距煤壁分別為3m、2m、1m；角度分別為60。、45。、30。；孔深分別為2.4m、3m、3.6m。總計(jì)48個(gè)鉆孔，具體見注漿鉆孔布置圖2。每階段鉆孔施工完成后，馬上注漿，全部注漿完畢后，才能進(jìn)行下一階段的鉆

11、孔施工與注漿。注漿量約為300kg/孔，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)；注漿終壓不低于3 MPa。圖1注漿鉆孔布置示意圖4. 注漿設(shè)備注漿設(shè)備采用QB-12型風(fēng)動化學(xué)注漿泵，其具體結(jié)構(gòu)及工作原理如圖 2所示，氣動泵的主要工作部位為雙 作用式液壓增壓泵，換向機(jī)構(gòu)為特殊形式的先導(dǎo)式全氣控配氣換向裝置，壓縮空氣進(jìn)入后，活塞移動到氣 缸上或下端部位時(shí)，使上或下先導(dǎo)閥動作，控制氣流瞬間推動配氣換向裝置換向，從而使氣動馬達(dá)的活塞 作穩(wěn)定連續(xù)地往復(fù)運(yùn)動。由于活塞的面積比柱塞的面積大，因而使吸入的注漿漿液增壓。被增壓的漿液， 經(jīng)高壓注漿管被壓注到巖層裂隙內(nèi)，并達(dá)到注漿的目的2。 QB-12型氣動高壓注漿泵主要適合單液或

12、雙液注漿，當(dāng)雙液注漿時(shí)，兩種組分可按1 ： 1的體積比輸出并混合。A料和B料分別通過各自的柱塞和礦用K型高壓膠管，單向閥 Y型三通，混合器進(jìn)入封孔器，并被壓注進(jìn)破碎煤巖層，注漿壓力設(shè)計(jì)為35Mpa,保證了漿液的充分滲透與擴(kuò)散。1.壓縮空氣進(jìn)口2.進(jìn)氣閥3.進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥門 4.馬達(dá)換向閥5.氣動馬達(dá)6.油霧器7.出漿管8.出漿壓力表 9.吸漿口 A 10.吸漿口 B 11.柱塞泵圖2QB-25(12)型注漿泵結(jié)構(gòu)圖Fig.2 The structural pattern of QB-25 injected pumpQB系列氣動高壓注漿泵的注漿工藝如圖3所示。QB-12型注漿泵體積小，重量輕，注漿壓

13、力大，最大注漿壓力可達(dá)50Mpa。1-封孔器2-混合器3-注漿管4-卸荷膠管5-單向閥6-氣動泵7-吸漿管圖3 QB型氣動注漿泵注漿工藝示意圖Fig.3 The grouting craft pattern of QB-12 injected pump5. 結(jié)論東龐礦-480水平2607工作面受內(nèi)部連續(xù)斷層的影響段 （第115架和2427架）約60米的工作面范圍內(nèi)，共注漿波雷因漿液26噸，施工時(shí)間只用3天，設(shè)計(jì)8個(gè)鉆孔進(jìn)行注漿，頂注漿終壓35Mpa,平均每孔注漿量為100120Kg。本工程共消耗波雷因材料26000kg。通過東龐礦-480水平2607工作面進(jìn)行化學(xué)注漿加固施工，對破碎松散體進(jìn)行了有效粘結(jié)，使之成為整體，提高了圍巖的穩(wěn)定性和抗壓承載能力，為工作面回采創(chuàng)造了安全的施工環(huán)境。實(shí)踐證明，應(yīng)用波雷因化學(xué)加固技術(shù)，能及時(shí)地改變了圍巖