一系統穩定性、注漿材料恒安充填I(lǐng)號-煤礦加固材料工程概況
煤礦其采面由于受地質(zhì)條件的影響,采面架出現(xiàn)片幫冒頂集中展示,造成架子傾斜影響采面安全生產(chǎn)實力增強,同時(shí)伴隨采面頂板涌水量大體系流動性,給采面帶來發(fā)生次生災(zāi)害的危險(xiǎn)。影響了該礦正常的安全生產(chǎn)為了確保安全生產(chǎn)及采面順利安全推進(jìn)帶來全新智能,現(xiàn)欲通過化學(xué)注漿加固實現了超越、充填治理達(dá)到以下目的及預(yù)期效果:
需對冒頂區(qū)域進(jìn)行注化學(xué)漿加固。
既加固頂板冒落的松散煤體去完善。通過注射化學(xué)漿液將煤層松軟區(qū)域進(jìn)行加固橋梁作用,防止后期引發(fā)安全隱患。由于冒落區(qū)域涌水量較大會對化學(xué)漿液產(chǎn)生影響範圍,所以效果會因現(xiàn)場有水情況下求得平衡,出現(xiàn)發(fā)泡,抗壓空間廣闊、抗剪等參數(shù)的改變領先水平,直接影響產(chǎn)品的使用效果。
二雙重提升、注漿材料
1戰略布局、注漿加固材料:恒安加固I號
本產(chǎn)品為雙組份有機(jī)樹脂材料,用于加固松軟破碎巖層表現明顯更佳、易片幫煤壁狀態。注漿樹脂以低粘度的液體混合注入破碎煤、巖體裂隙后指導,能迅速反應(yīng)并凝固廣泛認同,生成高強(qiáng)度、高韌性的樹脂固化物流動性,實(shí)現(xiàn)對破碎煤鍛造、巖體的加固及對裂隙的封堵。
產(chǎn)品特點(diǎn):
高強(qiáng)度:抗壓強(qiáng)度高持續創新,牢固改善、持久粘合煤層
高韌性:韌性及變形能力強(qiáng),適應(yīng)巖層變形
低粘性:易滲透到微裂隙中協調機製、阻燃信息化。
指標(biāo)要求。
適用范圍:
加固破碎煤實踐者、巖體取得明顯成效,松散煤壁、煤柱數據、頂深刻認識、底板
掘進(jìn)工作面超前加固
控制回采工作面片幫
加固密閉墻及周圍破碎體方式之一,封堵破碎煤建言直達、巖體裂隙 瓦斯抽采封孔
技術(shù)數(shù)據(jù)見下表:
恒安加固I號雙組分漿液性能
序號
項(xiàng) 目 漿液性能
樹脂 催化劑
1 外觀 無色透明液體 深棕色油狀液體
2 漿液密度/g/cm3 1.010~1.040 1.220~1.240
3 初始粘度/mPa?s 130~260 240~359
4 混合體積比 1 1
5 反應(yīng)開始時(shí)間(20℃)S 65~90
6 反應(yīng)結(jié)束時(shí)間(20℃)S 110~150
恒安加固I號 固化物性能
序號 項(xiàng) 目 固化物性能
1 抗壓強(qiáng)度/MPa ≥ 60
2 抗拉強(qiáng)度/MPa ≥ 35
3 拉伸剪切強(qiáng)度/MPa ≥ 12
4 粘結(jié)強(qiáng)度/MPa ≥ 4.5
5 膨脹倍數(shù) ≥ 1.2~2.5
6 反應(yīng)溫度/℃ ≤ 140
注:固化物性能的測定試齡期為24小時(shí)
2、注漿材料恒安充填I(lǐng)號-煤礦加固材料:恒安充填I(lǐng)號產(chǎn)品是一種由兩種成份組成的注射產(chǎn)品開放以來,用于中空充填,隔絕空氣和瓦斯以及加固斷裂程度高的地層穩步前行。注射恒安充填I(lǐng)號泡沫使用一臺泵和一只混合槍實施體系。容積以4比1混合樹脂和催化劑組建,發(fā)生快速反應(yīng)生成泡沫各有優勢,接著產(chǎn)品會快速膨脹到原體積的20~30倍。膨脹后重要的意義,恒安充填I(lǐng)號泡沫在幾分鐘內(nèi)硬化持續。其反應(yīng)的快速,高膨脹率再獲,良好的抗壓能力以及突出的抗靜電性能產品和服務,可以取得經(jīng)濟(jì)的、快速的體驗區、安全的充填效果增多。憑借其耐火等級,同適用于地下熱源的密閉和地下礦井的防火有望。
恒安充填I(lǐng)號具有快速膨脹性能進一步推進,施工簡單,其注入煤矸石空隙中后方案,迅速膨脹應用的選擇,對其進(jìn)行包裹和裂隙充填,使得在頂上形成具有一定穩(wěn)定性的人工假頂左右。并且對架上冒空區(qū)內(nèi)進(jìn)行充填背景下,使其與頂板充分接頂,阻止氣體集聚可靠保障,封堵裂隙自然條件,恒安充填I(lǐng)號泡沫的技術(shù)數(shù)據(jù)見下表:
1. 基本成分 樹脂 催化劑
20℃時(shí)的密度(g/cm3) 1.2 1.5
儲存溫度(℃) 5-20 5-40
20℃時(shí)的儲存期限(月) 3 12
2.聚合產(chǎn)品
混合比例(體積比) 4:1
反應(yīng)時(shí)間 2:00min
膨脹倍數(shù) 20-30
10%變形時(shí)的抗壓強(qiáng)度 100-200kPa
阻燃性 不燃
三、恒安加固I號漿液工程應(yīng)用典型特性
1) 漿液固結(jié)體的網(wǎng)絡(luò)骨架作用
漿液經(jīng)擠壓或滲透到圍巖縱橫交錯(cuò)的裂隙中固結(jié)后開展,會在圍巖中形成網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)將進一步。漿液固結(jié)體呈薄厚不一的片狀或條狀,幾乎可相互連通形成網(wǎng)絡(luò)骨架發展成就,恒安加固I號化學(xué)材料和煤體的固結(jié)體具有良好的韌性和粘結(jié)性成就,當(dāng)外載增加時(shí),固化材料發(fā)生變形但不破壞開展面對面,載荷主要由強(qiáng)度較高的煤巖體承擔(dān)系統,這樣圍巖的破壞條件由原來的裂隙弱面強(qiáng)度條件向接近煤巖體強(qiáng)度條件轉(zhuǎn)換化。當(dāng)煤巖體應(yīng)力超過煤體強(qiáng)度發(fā)生較大變形時(shí)進一步提升,固結(jié)材料的網(wǎng)絡(luò)以其良好的韌性和粘結(jié)強(qiáng)度起到骨架左右空間廣闊,提高圍巖的殘余強(qiáng)度認為,限制圍巖破壞的擴(kuò)展,從而改善維護(hù)狀況增強。
2)充填壓密及轉(zhuǎn)變圍巖破壞機(jī)制的作用
漿液在泵壓的作用下重要意義,除了將一些較大的裂隙充填滿,還可以將一些充填不到的封閉裂隙和小裂隙壓縮更加廣闊,甚至使其閉合規劃,提高圍巖的彈性模量和強(qiáng)度。
經(jīng)過注漿固化后可以使用,裂隙內(nèi)充滿固結(jié)材料進入當下,加上固結(jié)材料對裂隙面的粘結(jié)作用,使裂隙端部的應(yīng)力集中大大削弱或消失效高化,從而使圍巖的破壞機(jī)制發(fā)生轉(zhuǎn)變新體系。另外,當(dāng)圍巖中存在較大的裂隙創造,裂隙附近的巖體處于二向應(yīng)力狀態(tài)不難發現,當(dāng)裂隙內(nèi)充滿固化材料或壓密后,將變?yōu)槿驊?yīng)力狀態(tài)設備製造,而巖體在三向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)的強(qiáng)度比二向時(shí)顯著增大發展需要,并且脆性減弱、塑性增強(qiáng)信息化。從受力狀態(tài)來看方式之一,注漿固化也起到了轉(zhuǎn)變巖體破壞機(jī)制和提高圍巖強(qiáng)度的作用。
3)提高圍巖體強(qiáng)度
通過注漿新型儲能,能夠改變?nèi)趺娴牧W(xué)性能創新能力,即提高裂隙與煤巖體之間的粘聚力和內(nèi)摩擦角,增大巖體內(nèi)部塊間相對位移的阻力範圍,從而提高煤巖體的整體穩(wěn)定性求得平衡。
4)形成承載結(jié)構(gòu)
通過注漿加固,可以使松散煤巖體重新膠結(jié)成整體空間廣闊,形成承載結(jié)構(gòu)至關重要,充分發(fā)揮煤巖體的自穩(wěn)能力。
5)改善賦存環(huán)境
破碎煤巖體通過注漿加固服務品質,提高了煤巖體的整體承載能力的發生,提高其整體性能,在工作面推進(jìn)過程中不出現(xiàn)片幫冒頂現(xiàn)象集成。
四重要手段、構(gòu)造帶注漿加固實(shí)施原則
(1)提前注漿原則。在工作面推進(jìn)前提前進(jìn)行注漿,把松軟破碎的煤巖體加固成一整體像一棵樹,保證工作面在過構(gòu)造帶時(shí)不易出現(xiàn)片幫冒頂現(xiàn)象過程中,加快工作面的推進(jìn)速度。
(2)均勻注漿原則能運用。注漿孔要均勻布置達到,大限度的使?jié){液在松散煤巖體中能夠均勻滲透,從而達(dá)到整體加固煤體的效果不可缺少。