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超细水泥注浆加固煤壁的应用

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文档简介:

超细水泥注浆加固煤壁的应用2015年第3期煤矿支护25超细水泥注浆加固煤壁的.应用文杰[晋城无烟煤矿业集团公司赵庄煤业有限责任公司,山西长子046100]摘要大采高煤壁片帮问题严重制约煤矿的安全高产高效生产。针对赵庄煤矿3305工作面煤层松软破碎的情况,进行了超细水泥注浆应用研究,调整了相应的注浆工艺并进行了工程实践。应用效果表明,超细水泥注浆可以有效充填和固结破碎煤块,渗透性好,扩散半径大,注浆效果显著。关键词超细水泥注浆加固煤壁加固1前言随着我国煤矿开采技术的不断提高,厚煤层一次采全高技术也取得了显著的发展,促进了高产高效矿井的建设。但是在煤质松软、顶板破碎、采高加大等条件下,煤壁片帮时有发生,从而导致工作面端面顶板不稳定,使无支护区宽度加大。并且还会出现支架不接顶或接顶不实、支架蹬空、陷底或倒架、歪架等现象,给工作面顶板控制和安全生产带来巨大隐患,严重影响矿井的正常生产·。目前,防治工作面片帮的方法主要有两种,一是改进采煤工艺和支护参数,如采用俯斜推进方式、提高液压支架支撑力等;二是对工作面煤壁及顶板进行加固。对于厚煤层大采高工作面来说,如受地质构造影响,煤层和顶板破碎,煤层软,采用注浆加固是防治煤壁片帮的有效手段[3]。本文针对赵庄煤矿3305工作面煤层松软、破碎,受采动影响工作面发生塌顶、片帮的情况,从注浆材料、注浆工艺与应用效果等方面,对厚煤层大采高工作面煤壁片帮注浆加固进行应用性研究。2注浆材料选择注浆材料可分为有机和无机材料两大类。有机材料主要为高分子化学材料,煤矿上常用的有聚氨酯类、脲醛树脂类、环氧树脂类和糠醛树脂类等,其优点是浆液的渗透性好,易渗透到微裂隙中;缺点是价格昂贵,有些有毒,影响环境[4]。无机材料用的最多的即为普通硅酸盐水泥,其特点是价格便宜,无毒,耐久性好。但其为颗粒型浆液,渗透性没有化学浆材好,尤其在裂隙较小的煤壁中难以很好扩散,在工作面注浆加固中应用效果不理想L5]。而对于松软破碎煤壁加固注浆来说,急需开发一种渗透性好、固结强度高、成本相对低廉的注浆材料,超细水泥即为较好的选择。超细水泥是一种平均粒径3~6“m的水泥,其粒径远小于普通硅酸盐水泥,可以容易地渗入裂隙并不发育的松软破碎煤壁之中,从而实现煤壁的有效加固。但是,目前市场上的超细水泥普遍存在凝结时间长,早期强度低的问题,不适合煤矿井下煤壁片帮加固的要求,因此需要对超细水

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