“百灵浆”固化工艺在极软煤层石门揭煤防突中的应用
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石门揭煤全断面固化技术应用
石门揭煤全断面固化技术应用【摘要】童亭矿7、82煤层为典型的三软煤层，煤层顶板破碎，瓦斯含量高，且具有突出危险性。
为了加强石门、巷道揭穿煤层期间的顶板及瓦斯管理，在揭煤巷道顶板及其轮廓线外3m范围内煤体进行固化，增强煤体的强度，消除漏顶、片帮等事故的发生，给掘进施工提供安全的措施保障。
【关键词】马丽散；固化充填；瓦斯治理；顶板管理1问题提出童亭煤矿属高突矿井，由于7、82煤层为突出危险性煤层，且为典型的“三软”煤层，顶板为泥岩和碳质泥岩互层。
在以往的石门揭煤施工期间，往往因为顶板漏顶严重，造成顶空，空洞出现瓦斯大量积聚现象，另外巷道掘进速度慢，且“边掘边冒”情况难以控制，严重影响现场施工人员的安全等。
针对这一情况，我们寻求快速、安全、高效、新的顶板加固方法，采用注马丽散技术，对巷道进行超前加固，取得了显著的效果。
2马丽散加固机理马丽散是由两种成分组成的聚亚胶脂产品，具有高度粘合力和很好的机械性能，注射入煤层后，低粘度混合物保持液体状态几秒钟，渗透细小的裂缝，发生膨胀和粘结，有效地加固周围破碎岩体、煤体松动圈，使之成为整体，提高了顶板的整体承载能力，控制巷道顶板的冒落。
3注浆加固技术参数及施工工艺注浆设备采用浩珂伟博矿业工程有限公司研制的N型ZBQS-8.4/12.5多功能气动注浆泵主要构造为多功能气泵、注射枪和高压软管。
注浆溶液马丽散树脂与催化剂的配合比，体积比1：1，重量比1：1.17，注浆压力为5-8Mpa。
马丽散施工工艺：打眼→埋设注浆管→安装封口器→用高压胶管连接注射枪和注浆泵→将两根吸管分别插入装有马丽散树脂和催化剂的桶内→开泵注浆→冲洗机具→停泵→拆卸注射枪。
4注浆加固技术的应用情况在7216机联巷石门揭煤和7216上提机巷过断层揭煤期间进行了应用。
现将7216机联巷揭煤期间应用情况作如下介绍：2009年11月份，7216机联巷揭煤施工期间，在迎头施工瓦斯卸压钻孔结束经效果检验无突出危险后，根据本面的实际地质情况，合理的布置、施工了注浆钻孔，数量为7个，固化范围为巷道轮廓线1.5米范围以上，巷道掘进前方为9m范围。
固化防突材料的开发与应用
固化防突材料的开发与应用
陈金玉
【期刊名称】《中州煤炭》
【年(卷),期】1997(000)002
【摘要】通过对煤层物理化学性质和固化防突材料的研究，研制开发出防突用固化液，并在特厚松软煤层石门揭煤中，进行了压注固化液防突试验。
【总页数】3页(P37-39)
【作者】陈金玉
【作者单位】煤科总院合肥研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TD713.3
【相关文献】
1.论易突出煤层对防突固化材料的要求 [J], 林景社
2.煤矿瓦斯固化防突及低浓度瓦斯固化分离新技术 [J], 吴强;张保勇;王海桥
3.煤矿瓦斯固化防突及低浓度瓦斯固化分离新技术分析 [J], 王恩
4.煤矿瓦斯固化防突及低浓度瓦斯固化分离新技术分析 [J], 王恩
5.推移式乳化液防突钻机的开发与应用 [J], 李宏;王志甫
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煤矿石门揭煤防突技术安全措施
煤矿石门揭煤防突技术安全措施1. 煤矿石门揭煤防突技术概述煤矿石门揭煤防突技术是煤矿生产中常用的一种安全措施。
当煤矿井下煤层上部存在大面积的顶板松散体时，为了保证矿井的安全生产，需要采取石门揭煤技术对煤层进行护理。
石门揭煤技术是在矿柱上开设石门，控制煤体移动的同时又能够充分利用矿柱的支承作用。
2. 煤矿石门揭煤防突技术的安全性煤矿石门揭煤防突技术安全性非常重要。
采用石门揭煤技术存在一定的风险，如果操作不当，可能导致煤体瞬间松动、爆炸等情况，从而危及煤矿工人的生命财产安全，严重影响煤矿的正常生产。
因此，煤矿应该加强对石门揭煤防突技术的安全管理，采取一系列必要的安全措施，确保安全生产。
3. 煤矿石门揭煤防突技术的安全措施3.1 前期准备在实施石门揭煤技术之前，煤矿应该经过详细的安全技术论证，并充分考虑煤层结构、矿井水文地质条件和煤层顶板等因素，设计合理的施工方案。
同时，煤矿工作人员应该进行充分的安全培训，了解石门揭煤防突技术的基本原理和安全操作规程。
3.2 构筑石门进行石门揭煤施工时，应该选择合适的位置，按照施工方案进行打钻、炮掏、支护等工作，构筑稳固的石门。
在施工过程中应该进行实时监测，确保石门施工质量并及时处理施工中产生的安全问题。
3.3 票据审核在石门揭煤作业之前，应该进行票据审核以及工具检查，以确保工具完好无损，避免因工具故障引起的安全事故。
3.4 监测预警煤矿应该建立完整的监测预警系统，对揭煤过程中的岩层运动、瓦斯浓度、尘埃浓度等关键指标进行实时监测。
在监测系统检测到超标情况时，应该立即采取必要的安全应急措施，确保现场安全。
3.5 专项施工在执行石门揭煤作业的过程中，应该在场设立专门的施工管理人员，对作业过程进行全程监管，确保施工作业符合规范标准，避免煤层突出、岩层失稳、矿柱移动和瓦斯等突发情况的发生。
3.6 安全撤离在石门揭煤施工结束之后，应该进行安全撤离和清理工作。
对矿井进行全面检查，确保矿井内部的安全环境符合要求。
煤矿石门揭煤防突技术安全措施
煤矿石门揭煤防突技术安全措施一、前言在煤炭生产中，煤矿石门揭煤防突技术是保障井下安全的重要措施之一。
本文将从技术应用、安全措施等方面探讨该项技术，以提高煤矿安全生产管理水平。
二、技术应用石门揭煤又称“冲头钻孔”，是指在煤与岩石隔离层之间使用化学炸药，将煤层割裂出来，形成一个一定大小的通道，使揭煤杆得以揭入通道内，取得煤的作业方式。
这种方法的特点是较便捷，适用范围广，可在短时间内获得大量的煤炭资源。
在矿井中，由于井下空间狭小、瓦斯浓度高，大型机械作业困难，而石门揭煤技术由于其作业方式的特殊性质，既适用于大型采煤机较大的煤层，也适用于小型煤层的开采，非常适合井下作业。
三、安全措施煤矿石门揭煤技术虽然提高了煤炭开采的效率和质量，但对矿井的安全管理也提出了严峻挑战。
为保证揭煤安全，必须加强各项安全措施的落实，尤其要注重以下几个方面：（一）严格管控化学炸药为了保障安全，必须采用质量优良、性能稳定的化学炸药，并在其使用前进行检测，确保符合国家标准。
同时，要建立完善的化学炸药库房管理制度，确保炸药的存储、配送和使用过程符合规定，杜绝任何事故的发生。
（二）完善安全作业规程为了确保作业人员的安全，必须完善井下安全作业规程，对作业流程、要求和注意事项进行详细说明，确保作业人员在揭煤作业中能够做到遵守规程、注意安全并合理操作。
并且要定期进行培训，提高作业人员安全意识，加强人员管理。
（三）加强环境监测石门揭煤技术可以取得煤的同时也会破坏煤与岩石之间的隔离层，从而可能导致煤气、地下水等危险物质向矿井内渗透，危害矿工的生命安全。
因此，必须加强煤层动力监测和瓦斯地质监测等工作，及时发现隐患，采取措施加以解决。
（四）加强安全设施建设煤矿石门揭煤技术要想保证安全，必须建立一系列安全设施。
如铺设防爆电缆、安装瓦斯浓度检测仪等，对井下环境进行监测，并及时采取有效措施。
此外，还要对揭煤杆、炸药等操作工具提供有效的安全保障，保证作业人员的安全。
石门揭煤技术在高突煤层中的应用实践
石门揭煤技术在高突煤层中的应用实践1. 引言1.1 石门揭煤技术在高突煤层中的应用实践石门揭煤技术是一种在煤矿中应用的先进技术，它在高突煤层中的应用实践成效显著。
高突煤层因其采空区域大、顶板易塌、通风难度大等特点而给煤矿生产带来了很大的安全隐患，因此日益受到人们的关注。
石门揭煤技术正是应运而生，它通过先进的煤层开采方法和设备，在高突煤层中实现了更加安全、高效的生产。
石门揭煤技术在高突煤层中的应用优势主要体现在以下几个方面：一是可以有效降低煤矿事故发生的风险，提高矿工的安全生产环境；二是可以提高煤炭的采收率和矿井的开采效率；三是可以减少煤矿的矿层损失和资源浪费。
通过实际的应用案例分析，石门揭煤技术在高突煤层中展现出了其独特的优势和价值。
在实际生产中，石门揭煤技术已经为许多煤矿带来了明显的经济和社会效益，为矿工的安全生产提供了可靠的保障。
综上所述，石门揭煤技术在高突煤层中的应用展望十分广阔，将会成为未来煤矿生产的重要技术手段，为煤矿安全和高效生产提供有力支持。
2. 正文2.1 煤矿安全问题煤矿安全问题一直是煤矿生产中的重要问题。
由于高突煤层的特殊性，煤矿安全问题更加突出。
高突煤层开采过程中存在着煤岩突出、煤与瓦斯突出、顶板垮塌等安全隐患，给煤矿生产和矿工健康带来了极大的威胁。
煤矿安全问题主要表现为矿井通风不畅、瓦斯超标、煤尘爆炸、煤岩突出、地压大等一系列问题。
矿井通风不畅会导致瓦斯积聚，增加煤矿爆炸的风险。
煤尘爆炸是煤矿生产中的常见灾害，一旦发生会造成重大的人员伤亡和财产损失。
煤岩突出和顶板垮塌则会导致矿工被困或受伤，严重影响煤矿生产进度。
2.2 石门揭煤技术介绍石门揭煤技术是一种适用于高突煤层开采的先进煤矿采掘工艺。
其核心思想是通过合理布置煤柱和巷道支护系统，利用石门工作面的巷道作为采煤工作面，实现高效、安全地开采煤炭资源。
石门揭煤技术的特点包括：采用了立体布置巷道和支护方式，能够有效减少煤层开采压力对工作面的影响，提高煤层开采效率；通过科学设置煤柱宽度和支护方式，保证煤层稳定性，避免煤层冒落事故的发生；利用石门工作面的巷道作为采煤工作面，减少了煤矿开采中的环境破坏和安全风险。
某煤矿“四位一体”防突措施
吸附平衡，并测定各平衡压力下的吸附瓦斯量；(4)根据不同平衡压力下的吸附瓦斯量（一般不少于6个点），按郎格缪尔方程W=abp/(1+bp)回归计算出可燃质的瓦斯吸附常数a和b值；(5)称取粒度为0.2mm以下的分析煤样1±0.1g于105～110℃的干燥箱内干燥到恒重，其所失去的重量占煤样原重量的百分数作为水分；(6)称取粒度为0.2mm以下的分析煤样1±0.1g，放入箱形电炉内灰化，然后在815±10℃灼烧到恒重，并冷却至室温后称重，以残留物重量占煤样原重量的百分数作为灰分；(7)称取粒度为0.2mm以下的分析煤样1±0.1g，放入带盖的瓷坩锅中，在900±10℃的温度下，隔绝空气加热7分钟，以所失去的重量占煤样原重量的百分数减去该煤样的水分作为挥发分。
表2-1 百灵煤矿二、三煤层煤样吸附瓦斯试验与工业分析结果煤层吸附常数灰分Aad(%)水分Mad(%)挥发分Vdaf(%) a(m3/r) b(MPa-1)二18.406 0.520 46.85 0.61 15.02 三24.052 0.644 21.96 0.86 18.19图2-1 +1320m水平2#煤层1号钻孔煤样吸附等温线图图2-2 +1320m 水平3#煤层2号钻孔煤样吸附等温线图2.2煤孔隙率测定作为孔隙发育程度的衡量指标，孔隙率测定是在实验室进行的，它通过对现场采集的煤样测定煤的真、视密度来计算，计算公式如下：()真pt pp pt k /-= (2-1) 式中：k —煤孔隙率， m 3 / t ；p 真—煤真密度，t/m 3； p 视—煤视密度，t/m 3。
煤的孔隙率测定结果,见表2－2所示。
表2－2 煤样吸附瓦斯试验结果表地 点 煤层 真密度(t/m 3) 视密度(t/m 3) 孔隙率(%)+1320m 二 2.05 - - +1320m 三1.66--2.3瓦斯含量煤层瓦斯含量是指单位质量煤体所含有的瓦斯体积，常用m 3/t 或ml/g 作为计量单位。
石门揭煤全断面固化技术应用
７ ２Leabharlann １ ６机巷石 门钻孔开孔位置断面 图
９ ｒ ＾
７ ２ １ ６机联巷钻孔施工 布置平 面图
５ 应 用 效 果 对 比
未注马丽散 固化前 ，该 断层 面的顶板是破碎的煤岩体，掉顶严 重 ，人 工装顶安全威胁大 ，注 马丽散后 ，顶板状 态 怠好，未发生冒 顶 现象，保证了揭煤作业安全 可靠性 。应用 该技 术，能及时地 改变 了围岩 的松散结构，提高 了岩体 的整体 强度 ，提 高了施 工安全 可靠 性，从 而提高 了施工速度 ，保 证了工作面的正常接替，值得在煤矿 在 揭煤和 过断层 过异常区应用 。 另外 ， 在煤炭生产的其它环节，如： 采 煤面 的片帮、 冒顶等类似情况 ，也可应用 该技术进行治理。因此 注 马丽散 技术 是煤矿 井下生产 大力推广的一项实用技术。
（ 上接 第 ３ ４ ２页 ）
他们都 是为了保持系统安全、稳定、高效运行 。在 电力系统 中， 若要有 效地 现实降低系统 电压 、减少设 备损坏、减少 电网线损等 ， 甚至 防止电压崩溃、系统解裂造成 大面积停 电事故，就应该保持系
对 于煤矿 高压供 电线路 的线损补偿 技术 的研 究刻不容缓， 它不 仅 能够提 高煤 矿企业 的经济 效益与企业 声誉， 还 将为我 国实现节 能 减排 、可 持续发 展道路 提供保 证。 参 考文献 ：
益。
［ １ ］ Ｚ － 万 明． 供 电线路 理论 线损计算 方法研 究【 Ｄ 】 ． 哈 尔滨 ： 东北农 业大 学， ２ ０ ０ ６ ． 【 ２ 】 袁 慧梅 ， 郭喜庆， 于海波． 中压供 电线路 线损 计算新方法Ⅱ ］ ｌ 电力 系统
煤 矿技术
石 门揭煤全断面固化技术应用
郭毛 毛
（ 淮北矿业股份有 限公 司童亭煤矿， 安徽 淮北 ２ ３ ５ １ ３ ７）
９ ｒ ＾
７ ２ １ ６机联巷钻孔施工 布置平 面图
５ 应 用 效 果 对 比
未注马丽散 固化前 ，该 断层 面的顶板是破碎的煤岩体，掉顶严 重 ，人 工装顶安全威胁大 ，注 马丽散后 ，顶板状 态 怠好，未发生冒 顶 现象，保证了揭煤作业安全 可靠性 。应用 该技 术，能及时地 改变 了围岩 的松散结构，提高 了岩体 的整体 强度 ，提 高了施 工安全 可靠 性，从 而提高 了施工速度 ，保 证了工作面的正常接替，值得在煤矿 在 揭煤和 过断层 过异常区应用 。 另外 ， 在煤炭生产的其它环节，如： 采 煤面 的片帮、 冒顶等类似情况 ，也可应用 该技术进行治理。因此 注 马丽散 技术 是煤矿 井下生产 大力推广的一项实用技术。
（ 上接 第 ３ ４ ２页 ）
他们都 是为了保持系统安全、稳定、高效运行 。在 电力系统 中， 若要有 效地 现实降低系统 电压 、减少设 备损坏、减少 电网线损等 ， 甚至 防止电压崩溃、系统解裂造成 大面积停 电事故，就应该保持系
对 于煤矿 高压供 电线路 的线损补偿 技术 的研 究刻不容缓， 它不 仅 能够提 高煤 矿企业 的经济 效益与企业 声誉， 还 将为我 国实现节 能 减排 、可 持续发 展道路 提供保 证。 参 考文献 ：
益。
［ １ ］ Ｚ － 万 明． 供 电线路 理论 线损计算 方法研 究【 Ｄ 】 ． 哈 尔滨 ： 东北农 业大 学， ２ ０ ０ ６ ． 【 ２ 】 袁 慧梅 ， 郭喜庆， 于海波． 中压供 电线路 线损 计算新方法Ⅱ ］ ｌ 电力 系统
煤 矿技术
石 门揭煤全断面固化技术应用
郭毛 毛
（ 淮北矿业股份有 限公 司童亭煤矿， 安徽 淮北 ２ ３ ５ １ ３ ７）
石门揭煤技术在高突煤层中的应用实践
石门揭煤技术在高突煤层中的应用实践一、石门揭煤技术概述在我国某煤矿的高突煤层采煤工作中，引入了石门揭煤技术，并取得了一定的应用效果。
该矿的目标矿层为ZK煤层，煤层埋深500-800米，倾角35-45度，煤层岩层条件较为复杂，传统的采煤方法存在许多难题，如煤层转移困难、支护难度大等。
为了解决这些问题，煤矿引入了石门揭煤技术，并开展了一系列的应用实践。
1. 煤层转移条件分析在石门揭煤技术的应用中，首先需要对煤层的转移条件进行详细分析。
由于高突煤层的特殊性，其煤岩转移条件比较苛刻，需要经过深入的勘探和分析，确定煤层转移的适宜条件。
通过对煤层的转移条件进行分析，可以确定石门揭煤技术的可行性和适用性，并为后续的矿井设计和开采工作提供重要依据。
2. 采煤机械与自由面控制石门揭煤技术在高突煤层中的应用，需要配合先进的采煤机械和自由面控制技术。
采煤机械是开采高突煤层的重要工具，需要具备足够的适应能力和灵活性。
为了实现高效的揭煤工作，还需要配备先进的自由面控制技术，确保采煤机械能够按照设计要求进行作业，避免自由面塌落和安全事故的发生。
3. 支护结构设计高突煤层的支护工作是石门揭煤技术应用中的重要环节。
通过合理的支护结构设计，可以有效地保障煤矿的安全生产，避免地质灾害的发生。
在高突煤层中，采用石门揭煤技术需要充分考虑煤层的特殊性和地质条件，设计出适合煤层转移和支护的支护结构，确保煤层采煤和支护的不会对地质环境造成影响。
4. 石门揭煤技术应用效果评价通过一段时间的实际应用，对石门揭煤技术在高突煤层中的应用效果进行评价。
包括对煤矿的生产效率、矿井安全、环境保护等方面进行综合评估，了解石门揭煤技术在高突煤层采煤中的实际应用效果。
评价结果可为煤矿后续的揭煤工作提供参考，针对存在的问题和不足进行改进和提高。
煤矿石门揭煤防突技术安全措施
煤矿石门揭煤防突技术安全措施
汇报人• 石门揭煤防突技术措施 • 揭煤防突技术实施流程 • 煤矿石门揭煤防突技术安全措施案
例分析 • 结论与展望
01
揭煤防突技术概述
石门揭煤的概念
01
石门揭煤是指煤矿开采过程中， 在岩石水平巷道与煤层垂直交叉 处，揭开煤层的工作面进行采煤 作业的过程。
实施与监督
施工准备
进行现场布置、设备安装、安全培训等工作。
实施防突措施
按照设计方案进行揭煤防突措施的实施，确保施工过程符合相关规 定和标准。
安全监控
在实施过程中，对瓦斯浓度、压力等参数进行实时监测，及时发现 异常情况并采取相应措施。
效果评估与总结
效果检测
01
在揭煤防突措施实施后，对措施效果进行检测，如测定残余瓦
金属骨架
在突出危险煤层中安设金 属骨架，支撑煤层，防止 煤层突然垮塌造成突出事 故。
安全防护措施
人员防护
揭煤作业时，作业人员应佩戴防 护用品，如防护服、防护鞋、手 套等，并确保作业现场配备消防
器材。
瓦斯监测
揭煤作业现场应安装瓦斯监测仪器 ，实时监测煤层中的瓦斯浓度和压 力，发现异常立即采取措施处理。
优化开采顺序
合理安排开采顺序，优先 开采无突出危险的煤层， 减轻突出危险煤层的开采 强度。
预抽瓦斯
在突出危险煤层开采前， 预先抽放煤层中的瓦斯， 降低煤层中的瓦斯压力和 含量。
局部防突技术措施
水力化防突
利用水力割缝、水力冲孔 等工艺，增加煤层的透气 性，释放煤层中的瓦斯压 力。
钻孔排放瓦斯
在煤层中钻孔，将瓦斯从 煤层中排放到地面，降低 煤层中的瓦斯压力。
02
石门揭煤是煤矿开采的重要环节 ，但由于揭煤过程中煤层突然暴 露，容易导致突出的发生，因此 需要采取防突技术措施。
汇报人• 石门揭煤防突技术措施 • 揭煤防突技术实施流程 • 煤矿石门揭煤防突技术安全措施案
例分析 • 结论与展望
01
揭煤防突技术概述
石门揭煤的概念
01
石门揭煤是指煤矿开采过程中， 在岩石水平巷道与煤层垂直交叉 处，揭开煤层的工作面进行采煤 作业的过程。
实施与监督
施工准备
进行现场布置、设备安装、安全培训等工作。
实施防突措施
按照设计方案进行揭煤防突措施的实施，确保施工过程符合相关规 定和标准。
安全监控
在实施过程中，对瓦斯浓度、压力等参数进行实时监测，及时发现 异常情况并采取相应措施。
效果评估与总结
效果检测
01
在揭煤防突措施实施后，对措施效果进行检测，如测定残余瓦
金属骨架
在突出危险煤层中安设金 属骨架，支撑煤层，防止 煤层突然垮塌造成突出事 故。
安全防护措施
人员防护
揭煤作业时，作业人员应佩戴防 护用品，如防护服、防护鞋、手 套等，并确保作业现场配备消防
器材。
瓦斯监测
揭煤作业现场应安装瓦斯监测仪器 ，实时监测煤层中的瓦斯浓度和压 力，发现异常立即采取措施处理。
优化开采顺序
合理安排开采顺序，优先 开采无突出危险的煤层， 减轻突出危险煤层的开采 强度。
预抽瓦斯
在突出危险煤层开采前， 预先抽放煤层中的瓦斯， 降低煤层中的瓦斯压力和 含量。
局部防突技术措施
水力化防突
利用水力割缝、水力冲孔 等工艺，增加煤层的透气 性，释放煤层中的瓦斯压 力。
钻孔排放瓦斯
在煤层中钻孔，将瓦斯从 煤层中排放到地面，降低 煤层中的瓦斯压力。
02
石门揭煤是煤矿开采的重要环节 ，但由于揭煤过程中煤层突然暴 露，容易导致突出的发生，因此 需要采取防突技术措施。
石门揭煤固化技术防止煤与瓦斯突出的应用
从 以 上 结 果 可 以看 出 ，该 矿 井 １８ ５０轨 道 石 门 揭 露 的 ｌ 、 １ ７ ８
号煤 层具有 突 出危 险性 ，应 在揭 煤 过程 中引起 高度 重 视 ，
须 采 取 煤 与 瓦 斯 突 出 防治 措 施 。
０ ２ 、Ｋ＝ １８ ．５ ３ ． ５＞１ ，不 论 是 从 单 项 指 标 还 是 综 合 指 标 上 ５
了施工进度和安全可靠性 。
综合指标法 预测工作 面瓦斯突出危险性 的临界值按表 １
取值 。当 Ｄ、足同时大于或等于 临界值 时 ，评价 为突出危险
工 作 面 。如 果 式 （ ） １ 中两 个 括 号 内 的 计算 值 均 为 负 时 ，无 论
Ｄ值大小 ，评 价为无 突 出危 险 工作面 ；其 余 情况 下 ，均 预
物 理 结构 ，提 高煤 层 的应 力状 态 ，增 强 阻碍 煤 与 瓦斯 突 出的潜 能 ，安全 顺利 地揭 开 突 出煤 层 。 关 键词 ：石 门揭 煤 ；固化 煤体 ；固化 防 突
中图分 类号 ：Ｔ ７ ３ ２ Ｄ １ ．
ｌ 概 述
文献标 识 码 ：Ｂ
文 章编号 ：１７ ０ ５ （ ０ １ ０ －０ ９０ ６ １— ９ ９ ２ 层 的埋 藏 深 度 ，ｍ； — Ｐ — 煤 层 瓦 斯 压 力 ，取 各 个 测 压 钻 孔 实测 瓦 斯 压 力 — 的最 大 值 ，ＭＰ ； ａ △ ——软煤分层 的瓦斯放散初速度 ； Ｊ Ｐ
７ Ｌ 软 煤 分 层 的坚 固性 系数 。
＋３煤层 。本 矿 井 １ 层 厚 度 为 ０ ６ ７ ５ ｍ，夹 矸 层 为 ０ ７煤 ． ９～ ．８
Ｋ ＝△ ／ １ Ｐ，
其 它 煤 种
ｌ ５
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材料 制成 。
“ 百灵 浆” 制 时 以井 下 常 用 的标 号 为 ４ ． 研 ２ ５的 普通 硅酸盐 水 泥按 水 灰 比为 １： １和 成 的水 泥浆 及 模数 为 ２５ 波美 度 为 ４ ．、 ０的水玻璃 为基 础 ， 验把 水 试 泥浆 和水玻 璃按 不 同体 积 比 （ 简称 ｃ ｓ体 积 比） 合 混 后， 加入 不 同配 比的早 强剂 和缓 凝减 水剂 ， 测试 其 凝 胶 时间和 强度 （ 表 １ ， 择 一 种 适 合 百 灵 煤 矿 井 见 ）选 下煤 （ ） 固化 的配 比¨ 。 岩 体
摘要： 针对 百灵煤 矿 ３煤 层具 有煤 与瓦斯 突 出危 险性 的特 点 ， 过 不 同配 比试验 研 制 了以水玻 璃 、 通 水泥 浆 、 强剂和 缓凝 减水 剂为 主要材 料 的“ 灵浆 ” 早 百 ，并基 于“ 百灵 浆” 的物 理 力 学特 征 对具 有 煤 与 瓦 斯 突 出危 险煤层 的加 固工 艺进行 了研 究。现 场试 验应 用 表 明 ， 百灵 浆” “ 固化 工 艺提 高 了揭煤 区域周 围 的煤体 强度 ， 强 了煤 体抵 御 突 出的能力 ， 增 实现 了安全 快速揭 煤 。
关键 词 ： 浆加 固； 注 固化工 艺 ； 软煤层 ； 门揭煤 ； 极 石 防突 中图分 类号 ：Ｄ １ ３ Ｔ ７ ３ ． 文献 标志码 ： Ｃ 文 章编号 ：０ ８ ４ ９ （ ０ ２ ０ — ０ ２ ０ １０ — ４ ５ ２ １ ）５ ０ （ 简称 突 出） 煤层 是突 出 矿 井 中最危 险 ， 又 不 得 不 面 对 的 工作 。石 门揭 煤 但 常用 的防 突措 施有 超前 钻孔 卸压 、 抽 排 瓦斯 、 预 水力 冲孔 、 金属 骨架 和煤 （ ） 固化等 。其 中 ， 前钻孑 岩 体 超 Ｌ 卸压 、 预抽 排瓦 斯 、 力 冲孔 、 属 骨 架 防 突 措 施 虽 水 金 对突 出起 到 了一 定 的 防治 作 用 ， 未 考 虑 到在 突 出 但 中起重 要作 用 的煤 体 强 度 ， 只是 着 眼 于 煤 岩 弹性 而
成 为该 矿一 项艰难 和频 繁 的工作 。 ３ 煤 层属 于突 出 煤层 ， 石 门揭 开 ３ 煤层 前 均 在
已按 《 防治煤 与 瓦斯突 出规定 》 序将 揭煤 区域 瓦斯 程 治理 到位 。 由于 ３煤 层 极其 松 软 ， 石 门揭 开 煤 层 在 后较 短时 间 内会 发 生 极 大 的变 形 和 垮 落 ， 瓦斯 治 在
２１ 年 １ ０２ Ｏ月
矿 业 安 全 与 环 保
第３ 卷第５ ９ 期
“ 灵浆 ” 百 固化 工 艺 在极 软 煤 层 石 门揭 煤 防突 中 的应 用
褚 万益 龚选平 刘 兆吉 ， ，
（． １ 内蒙古庆 华集团 百灵煤矿 ， 内蒙古 阿拉善盟 左旗 ７４ ２ ； ． ５ ３ １ ２ 中煤科 工集团重庆研 究院， 重庆 ４０ ３ ） ００ ７
使其渗入到煤（ 层中的裂隙和孔 隙， 岩） 达到加 固围
岩 的 目的 。
目 前市场上的固化剂种类繁多， 但主要分为两
类， 即传 统 的 混 凝 土 固 化 剂 和 发 泡 型 化 学 固化 剂 。 化 学 固化 剂发 泡倍 率高 ， 固化 效果 较好 ， 但其 成本 过 高 ， Ａ、 且 Ｂ液 配 比和 用 量 在 现 场 较 难 掌 握 ， 响 井 影 下 生产 ； 混凝 土 固化剂 成本 低 、 材 方 便 ， 其 固化 取 但 效 果较差 。因此 ， 灵 煤 矿 根 据 自身 的 围 岩 和煤 层 百 特 点 ， 制一 款 固化 效 果好 ， 研 且成 本 低 的 固化 剂 ， 并 将 其 固化技 术和 工艺应 用到 突 出危 险 石 门揭 煤 中 。
２ “ 灵浆” 百 的研 制
由于百 灵煤矿 ３煤 层极 软 ， 极易塌 孔 ， 门揭 且 石
１ 工 程概 况
百灵 煤 矿 是一 座 大 型 现 代化 矿 井 ， 于 典 型 的 属 突 出矿井 ， 层 为 其 主 采 煤 层 之 一 ， 层 平 均 厚 ３煤 煤 ８４ 倾 角 平 均 ２ 。 实 测 ３ ．２ｍ， ２。 煤 层 瓦 斯 压 力 １６Ｍ ａ坚 固性 系数 ，一 般 为 ０ １ ． Ｐ ， ．３～０３ ， 坏 类 ．４ 破
理不 到位 的情 况下 ， 容 易造 成 回风 瓦 斯 超 限 和煤 很
都会使煤体受到不同程度 的破坏 ， 降低煤体强度和 对突出的抵御作用。煤体固化措施可以弥补这些措
施 的不足 ， 其通 过 向煤 层 中压 人性 能适 宜 的 固化 剂 ，
与 瓦斯突 出 ， 矿井安 全生 产 带来 较大 隐 患 。因此 ， 给 对 于 ３极 软 突 出煤层 ， 瓦斯治 理到位 的情 况 下 ， 在 揭 煤 前有效 加 固揭煤 区域煤 （ ） 是石 门揭煤 过程 中 岩 体 防治煤 与瓦斯 突 出的根本 。 为 防止 ３极软 煤层 揭煤过 程 中煤 体垮 冒而 引起 突 出 ，３０专 用 回风 石 门揭 煤 工 程 首次 采 用 “ 灵 １３ 百 浆” 进行 煤 （ ） 固化 。 岩 体
收稿 日期 ：０ ２ ０ — ６２ １－ ８ １ ２ １ — ３ １ ；０２ ０ — ６修订 作者简 介 ： 褚万益（９ ９ ） 男 ， １６一 ， 山东肥城人 ， 现从事煤 矿
技 术 与 管 理 工 作 。Ｅ ｍ ｉ ｔ ｚ ＠ １３ ｃｒ。 － ａ ： ｌ ｌ ６ ．ｏ ｌ ａｊ ｎ
・
煤 固化煤（ ） 岩 体时需要加固材料注入后在较短时间 内进行 凝结 ， 且要 达到 一定强 度 。因此 ，百灵浆 ” “ 选 择 以水 泥一 水玻 璃 浆 液 （ 称 Ｃ 简 Ｓ浆 液 ） 主 料 ， 为 再 加入 早强剂 （ ａ １ ６ 和缓 凝减 水 剂 （ 钙 ） Ｃ Ｃ：・ Ｈ ０） 木 等
能、 瓦斯潜 能和 瓦斯 的释放 ， 常这 些 防 突措施 一 般 通
型为 Ｖ类 ， 于 突 出危 险 性 较强 的煤 层 。 由于 百 灵 属 煤 矿 井筒 和 主要 巷 道 布 置在 ３煤层 底 板 ， 首采 煤 而 层 为 ３煤层 上 覆 的 ２煤 层 ， 因此 ， 门揭 穿 ３煤 层 石
“ 百灵 浆” 制 时 以井 下 常 用 的标 号 为 ４ ． 研 ２ ５的 普通 硅酸盐 水 泥按 水 灰 比为 １： １和 成 的水 泥浆 及 模数 为 ２５ 波美 度 为 ４ ．、 ０的水玻璃 为基 础 ， 验把 水 试 泥浆 和水玻 璃按 不 同体 积 比 （ 简称 ｃ ｓ体 积 比） 合 混 后， 加入 不 同配 比的早 强剂 和缓 凝减 水剂 ， 测试 其 凝 胶 时间和 强度 （ 表 １ ， 择 一 种 适 合 百 灵 煤 矿 井 见 ）选 下煤 （ ） 固化 的配 比¨ 。 岩 体
摘要： 针对 百灵煤 矿 ３煤 层具 有煤 与瓦斯 突 出危 险性 的特 点 ， 过 不 同配 比试验 研 制 了以水玻 璃 、 通 水泥 浆 、 强剂和 缓凝 减水 剂为 主要材 料 的“ 灵浆 ” 早 百 ，并基 于“ 百灵 浆” 的物 理 力 学特 征 对具 有 煤 与 瓦 斯 突 出危 险煤层 的加 固工 艺进行 了研 究。现 场试 验应 用 表 明 ， 百灵 浆” “ 固化 工 艺提 高 了揭煤 区域周 围 的煤体 强度 ， 强 了煤 体抵 御 突 出的能力 ， 增 实现 了安全 快速揭 煤 。
关键 词 ： 浆加 固； 注 固化工 艺 ； 软煤层 ； 门揭煤 ； 极 石 防突 中图分 类号 ：Ｄ １ ３ Ｔ ７ ３ ． 文献 标志码 ： Ｃ 文 章编号 ：０ ８ ４ ９ （ ０ ２ ０ — ０ ２ ０ １０ — ４ ５ ２ １ ）５ ０ （ 简称 突 出） 煤层 是突 出 矿 井 中最危 险 ， 又 不 得 不 面 对 的 工作 。石 门揭 煤 但 常用 的防 突措 施有 超前 钻孔 卸压 、 抽 排 瓦斯 、 预 水力 冲孔 、 金属 骨架 和煤 （ ） 固化等 。其 中 ， 前钻孑 岩 体 超 Ｌ 卸压 、 预抽 排瓦 斯 、 力 冲孔 、 属 骨 架 防 突 措 施 虽 水 金 对突 出起 到 了一 定 的 防治 作 用 ， 未 考 虑 到在 突 出 但 中起重 要作 用 的煤 体 强 度 ， 只是 着 眼 于 煤 岩 弹性 而
成 为该 矿一 项艰难 和频 繁 的工作 。 ３ 煤 层属 于突 出 煤层 ， 石 门揭 开 ３ 煤层 前 均 在
已按 《 防治煤 与 瓦斯突 出规定 》 序将 揭煤 区域 瓦斯 程 治理 到位 。 由于 ３煤 层 极其 松 软 ， 石 门揭 开 煤 层 在 后较 短时 间 内会 发 生 极 大 的变 形 和 垮 落 ， 瓦斯 治 在
２１ 年 １ ０２ Ｏ月
矿 业 安 全 与 环 保
第３ 卷第５ ９ 期
“ 灵浆 ” 百 固化 工 艺 在极 软 煤 层 石 门揭 煤 防突 中 的应 用
褚 万益 龚选平 刘 兆吉 ， ，
（． １ 内蒙古庆 华集团 百灵煤矿 ， 内蒙古 阿拉善盟 左旗 ７４ ２ ； ． ５ ３ １ ２ 中煤科 工集团重庆研 究院， 重庆 ４０ ３ ） ００ ７
使其渗入到煤（ 层中的裂隙和孔 隙， 岩） 达到加 固围
岩 的 目的 。
目 前市场上的固化剂种类繁多， 但主要分为两
类， 即传 统 的 混 凝 土 固 化 剂 和 发 泡 型 化 学 固化 剂 。 化 学 固化 剂发 泡倍 率高 ， 固化 效果 较好 ， 但其 成本 过 高 ， Ａ、 且 Ｂ液 配 比和 用 量 在 现 场 较 难 掌 握 ， 响 井 影 下 生产 ； 混凝 土 固化剂 成本 低 、 材 方 便 ， 其 固化 取 但 效 果较差 。因此 ， 灵 煤 矿 根 据 自身 的 围 岩 和煤 层 百 特 点 ， 制一 款 固化 效 果好 ， 研 且成 本 低 的 固化 剂 ， 并 将 其 固化技 术和 工艺应 用到 突 出危 险 石 门揭 煤 中 。
２ “ 灵浆” 百 的研 制
由于百 灵煤矿 ３煤 层极 软 ， 极易塌 孔 ， 门揭 且 石
１ 工 程概 况
百灵 煤 矿 是一 座 大 型 现 代化 矿 井 ， 于 典 型 的 属 突 出矿井 ， 层 为 其 主 采 煤 层 之 一 ， 层 平 均 厚 ３煤 煤 ８４ 倾 角 平 均 ２ 。 实 测 ３ ．２ｍ， ２。 煤 层 瓦 斯 压 力 １６Ｍ ａ坚 固性 系数 ，一 般 为 ０ １ ． Ｐ ， ．３～０３ ， 坏 类 ．４ 破
理不 到位 的情 况下 ， 容 易造 成 回风 瓦 斯 超 限 和煤 很
都会使煤体受到不同程度 的破坏 ， 降低煤体强度和 对突出的抵御作用。煤体固化措施可以弥补这些措
施 的不足 ， 其通 过 向煤 层 中压 人性 能适 宜 的 固化 剂 ，
与 瓦斯突 出 ， 矿井安 全生 产 带来 较大 隐 患 。因此 ， 给 对 于 ３极 软 突 出煤层 ， 瓦斯治 理到位 的情 况 下 ， 在 揭 煤 前有效 加 固揭煤 区域煤 （ ） 是石 门揭煤 过程 中 岩 体 防治煤 与瓦斯 突 出的根本 。 为 防止 ３极软 煤层 揭煤过 程 中煤 体垮 冒而 引起 突 出 ，３０专 用 回风 石 门揭 煤 工 程 首次 采 用 “ 灵 １３ 百 浆” 进行 煤 （ ） 固化 。 岩 体
收稿 日期 ：０ ２ ０ — ６２ １－ ８ １ ２ １ — ３ １ ；０２ ０ — ６修订 作者简 介 ： 褚万益（９ ９ ） 男 ， １６一 ， 山东肥城人 ， 现从事煤 矿
技 术 与 管 理 工 作 。Ｅ ｍ ｉ ｔ ｚ ＠ １３ ｃｒ。 － ａ ： ｌ ｌ ６ ．ｏ ｌ ａｊ ｎ
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煤 固化煤（ ） 岩 体时需要加固材料注入后在较短时间 内进行 凝结 ， 且要 达到 一定强 度 。因此 ，百灵浆 ” “ 选 择 以水 泥一 水玻 璃 浆 液 （ 称 Ｃ 简 Ｓ浆 液 ） 主 料 ， 为 再 加入 早强剂 （ ａ １ ６ 和缓 凝减 水 剂 （ 钙 ） Ｃ Ｃ：・ Ｈ ０） 木 等
能、 瓦斯潜 能和 瓦斯 的释放 ， 常这 些 防 突措施 一 般 通
型为 Ｖ类 ， 于 突 出危 险 性 较强 的煤 层 。 由于 百 灵 属 煤 矿 井筒 和 主要 巷 道 布 置在 ３煤层 底 板 ， 首采 煤 而 层 为 ３煤层 上 覆 的 ２煤 层 ， 因此 ， 门揭 穿 ３煤 层 石