煤岩固化

針對常規防突措施的不足,採用煤體注漿固化的方法來提高石門揭煤處煤體強度和增強圍岩的穩定性,從而降低煤層中初始釋放瓦斯膨脹能來防止煤與瓦斯突出。煤岩固化方法的防突機理主要是改變了煤岩體物理結構性質,尤其是在石門揭煤過程中,為石門揭煤過程整個工序提供了可靠的安全保障,可以實現安全快速揭煤。

中文名稱	煤岩固化
英文名稱	coal/rock reinforcement
定　　義	通過注漿等手段增強煤體或岩體的自穩能力的技術措施。
套用學科	煤炭科技（一級學科），煤礦開採（二級學科），礦山壓力與岩層控制（三級學科）

基本介紹

• 中文名：煤岩固化
• 含義：煤體注漿固化工藝
• 優勢：提高煤體強度和增強圍岩的穩定性
• 機理：改變了煤岩體物理結構性質
• 領域：礦業技術

簡介

石門揭煤發生突出的特點是強度大、湧出的瓦斯量大,對井下的破壞作用大,危害嚴重。煤與瓦斯突出是煤體結構、煤層所含瓦斯、地應力等因素綜合作用的結果。煤體自身鬆散、破碎的結構和大量帶壓瓦斯,是導致突出的主要因素。在石門揭煤條件下,煤層中軟分層厚度是一個重要的決定煤層突出危險性的因素。頂底板岩石硬,意味著這些岩石強度較高,破壞時又會突然垮落,失去承載能力。當巷道穿越石門時,岩石內的破裂帶較小,如果煤層的強度較低,煤體內的破裂帶較大,則在煤岩交界處存在著一個破裂範圍由小到大過渡階段。

在破裂線以外,地應力較大,煤體中的瓦斯不易泄露,能夠維持較高的瓦斯壓力,具有突出危險性。從根本上消除由於煤體物理力學結構造成的突出可能性,需採用煤岩固化方法提高煤體強度,使得煤體強度處於主導地位,就可以有效地防止煤與瓦斯突出,實現安全生產。

煤岩固化防突機理及注漿固化施工工藝

1、煤岩固化防突機理

所謂固化防突,就是向鬆軟煤體中壓注適應煤層特性的固化液,使其在一定的壓力下,滲透於煤體的裂隙和孔隙之中,使煤的內表面形成粘合膠結,改變煤的不均質性,提高煤體強度和自身承載能力,增加煤與瓦斯突出時的阻力。同時封閉和凝固固化範圍內的瓦斯,減緩或阻止壓縮的瓦斯勢能轉變為動能,而使瓦斯潛能鈍化,從而達到防突的目的。

2、注漿固化施工工藝

注漿材料為美固364,該產品適用於穩定煤層和岩層、固化破碎煤層、岩層及採煤工作面。其滲透性極強,可滲透到0.14mm以上寬度的縫隙,在對結構強度和韌性要求較高的條件下具有超快速反應特性。注漿設備選擇ZBQS-12/10煤礦用氣動雙液注漿泵。施工工藝可分為鑽孔、封孔、壓注三個工序。

施工工藝:標孔→鑽孔→檢查鑽孔質量→安裝注漿管及封孔部件→封孔→準備漿液→開泵注漿→凝固→檢查注漿質量→驗收。