山西某矿9305综放工作面顶板治理施工方案

摘要：山西某矿9305综放工作面在18#支架到28#支架发生片帮及冒顶，工作面长度约105m，采高2.5m左右，上有9m的顶煤。冒顶长度约20m，冒落最高处达9m，平均高度约7m，支架距煤壁约3m。冒落矸石堆积在支架与煤壁中间，冒落空间约400多立方。严重影响了矿方生产，并且造成很大的安全隐患。因此矿方决定使用山西誉邦科技有限公司的誉邦填充和加固材料，保证安全生产。

工程名称：山西某矿9305综放工作面顶板治理施工方案

工程类型：煤矿工程类化学注浆填充/加固作业

施工单位：山西誉邦科技有限公司

一、 工程概况

山西某矿9305综放工作面在18#支架到28#支架发生片帮及冒顶，工作面长度约105m，采高2.5m左右，上有9m的顶煤。冒顶长度约20m，冒落最高处达9m，平均高度约7m，支架距煤壁约3m。冒落矸石堆积在支架与煤壁中间，冒落空间约400多立方。严重影响了矿方生产，并且造成很大的安全隐患。因此决定编写此措施，保证安全生产。

二、 治理方案

根据矿方提供的地质资料情况分析，我们决定采用誉邦新型高分子材料（填充Ⅰ和加固Ⅱ）对此工程进行冒空区填充和煤壁注浆加固。

第一步：采用自攻钻杆打眼，穿透浮矸对高冒区进行充填。充填高2m，宽为3m。充填完毕后，清理支架下浮矸，期间支架不能移动。

第二步：冒落矸石清理完毕后，对煤壁进行加固。在支架顶梁下0.5m的煤壁处施工注浆，并且在片帮长度两边各3m处增加一个注浆孔。孔距为3m，孔深为6m，仰角为45°，孔直径为42mm，封孔器下到距煤壁外1m处。图附后

2.1充填施工工艺：

1、注浆采用风动双组份注浆泵，注浆泵应该安设在平整的地面上，如果地面不平，需要采取相应的措施平整地面。注浆系统由注浆泵、吸管、高压胶管和注射枪等部分组成。

2、在施工之前，最好把产品在温度15℃的环境里保存至少12个小时。建议在15℃到30℃的温度环境下施工。

3、两种组份以4:1的比例经过双回路泵和软管输送到使用地点。

4、现场安装好泵，用两个缸进行实验，检查气动二联件、空气凝结器、油雾化器、进风管是否干净。然后连接好进风软管

5、分别把A料缸和B料缸的进料管和出料管置于各自的料桶内。

6、慢慢开启泵进风控制阀，使泵开始工作，此时A，B两种液料分别在两个料桶中循环，尽量使A、B进料管中的气泡排净，检查进料系统和进料配比，确保整个系统正常。

7、系统正常后，停泵，按规定的连接方式组装枪头，开始注浆；

8、注完后，用A组份料冲洗混合器与出料口，约10秒左右。

2.2加固施工工艺：

标孔  →   钻孔  →   检查钻孔  →   安装注浆管  →   封孔注浆  →    凝固  

1、注浆采用风动双组份注浆泵，注浆泵应该安设在平整的地面上，如果地面不平，需要采取相应的措施平整地面。注浆系统由注浆泵、吸管、高压胶管和注射枪等部分组成。

2、在施工之前，最好把产品在温度15℃的环境里保存至少12个小时。建议在15℃到30℃的温度环境下施工。

3、两种组份以1:1的比例经过双回路泵和软管输送到使用地点。

4、现场安装好泵，用两个缸进行实验，检查气动二联件、空气凝结器、油雾化器、进风管是否干净。然后连接好进风软管

5、分别把A料缸和B料缸的进料管和出料管置于各自的料桶内。

6、慢慢开启泵进风控制阀，使泵开始工作，此时A，B两种液料分别在两个料桶中循环，尽量使A、B进料管中的气泡排净，检查进料系统和进料配比，确保整个系统正常。

7、系统正常后，停泵，按规定的连接方式组装枪头，开始注浆；

8、注完后，用A组份料冲洗混合器与出料口，约30秒左右。

三、注浆材料

1、材料介绍

誉邦新型填充Ⅰ由A和B两种体积比为4；1的材料反应后组成，其发泡率可达25倍以上，聚合物受压后不开裂，能承受一定的地层运动。

2、材料参数

填充Ⅰ材料参数

3、材料介绍

加固Ⅱ由A和B两种体积比为1；1的材料反应后组成，低粘度混合物可快速渗透煤岩体微小裂隙，膨胀固化生成高强度、高韧性的高分子聚合材料，该材料粘结力强，机械性能高，提高煤岩体的整体强度。

4、材料参数

加固Ⅱ材料参数

①注浆结束的标准：

（1）一般认为实际浆液注入量大于或接近设计计算的注入量；

（2）注浆压力呈规律性增加，并达到注浆设计终压;

（3）注浆压力一直没变化，即可停止注浆。

②充填浆液注入量

根据现场情况决定填充材料需要10吨，加固材料需要5吨。

以上用料量皆是按理论公式计算而得，因受到各种地质因素的限制，与实际存在着一定的差异，实际用量根据实际情况而定。

四、主要设备

1.注浆设备采用我公司生产的气动高压双液化学注浆泵。

双液注浆泵技术参数表

2.注浆管、混合器、抗震压力表、吸浆管、高压胶管、封孔器、自攻钻杆

（1）注浆管：选用4″钢管做注浆管，其长1 -1.5m。

（2）混合器：选用人字型三通混合器

（3）高压胶管：出浆管选用直径13mm双层钢丝编制的高压胶管,进风管采用直径19mm双层钢丝编制的高压胶管.

五、施工组织及施工进度

1、施工组织

1.1、作业方式：

每日一班作业，由2-3人组成，并配备一定的辅助工。

1.2、材料准备：

经材料、设备运输至甲方指定地点，由甲方经材料、设备运输至施工地点。

2、施工进度

2.1、冒落区填充需要一次性完成作业，待填充施工完毕12小时后，开始加固注浆。

 2.2、矿方需配合事宜

(1)风、水管路接到注浆工作面。

（2)安排施工人员食宿、更衣柜及洗澡。

(3)派专人配合协调注浆工作顺利进行。

六、施工安全技术措施

1、施工负责人必须在施工前向矿方请示，经同意后方可开始工作，否则不得进行施工，施工完毕后施工人员全部安全升井后向矿方汇报。

2、项目部在施工队伍进场前应对全体人员进行劳动纪律、规章制度教育，并进行安全技术交底及安全教育。

3、安全检查中发生安全隐患和违章作业、违章指挥必须立即制止，对检查不合格的按有关规定进行停工限期整改。

4、严格执行《煤矿安全规程》和《煤矿安全建设规定》并具体实施矿方的《安全生产管理程序》。

5、所用的化学填充材料等要在施工前，提前分批集中下到工作面。

6、注浆前应对注浆系统全面检查，注浆阀管及压力表等具体接头部位是否牢固，避免注浆接头脱落发生砸伤事故。

7、注浆时应观察压力、流量、注入量等参数。开浆压力为0.1 MPa，根据实际情况相应调整终压。

8、注浆时可能会出现跑浆、冒浆现象，这种情况属于封闭不严所致，应及时拿编织袋或者风筒布遮堵。

9、注浆时施工劳保用品佩戴，工人一定要戴眼镜、安全帽、口罩和胶皮手套、自救器、矿灯、工作服，按矿方指定的服装。

10、拆卸混合枪时，1人负责观察煤壁和顶板，1人拆卸混合枪。

11、注浆时一定要保持施工地点通风良好。

12、注浆时注意周围设施的表面清理，保持其表面清洁。

13、施工人员严格遵守甲方入井规章制度，严格按照施工方案进行施工，确保工程质量。

14、注浆时保持良好的通话环境，以便及时关闭和开启注浆设备。  

15、注浆料的包装桶要及时清理，不能影响正常的交通。

16、施工人员不得擅自操作矿方电气及其他设备。

17、施工完毕必须由施工负责人向矿方汇报施工情况。

18、所有施工人员必须严格执行本工种的《技术操作规程》和《安全规程》的规定，严禁违章作业。

冒落区填充注浆孔示意图

煤壁加固注浆孔布置示意图