浩博瑞HR-2加固材料解决晋煤集团2121下顺槽X40陷落柱段巷道顶板加固问题

    为确保2121工作面下顺槽X40陷落柱巷道支护强度，确保工作面回采期间顺利推进，需对X40陷落柱段巷道顶板注入化学浆进行加固。2121工作面下顺槽里程牌310米至346米，长36米，距工作面切眼42米，由于压力过大，顶板破碎严重，给回采进度带来严重困扰，矿方在采取多种应对方案后效果甚微，为了能安全生产推进进尺，保证回采时顶板不垮落，矿方决定委托我公司对此区域顶板进行化学浆超前加固。

    用户要求：通过对此区域顶板注浆加固，使此区域破碎的顶板重新链接为一个整体，提高承压力，保证回采的顺利推进。

一、加固方案设计

1.注浆材料

    根据2121工作面下顺槽X40陷落柱巷道顶板破碎煤岩体的赋存特征和采煤工艺要求，选择浩博瑞HR-2化学注浆加固材料。浩博瑞化学浆材料是一种高分子聚合物，且具有较好的渗透性、较高的粘合力和较强的机械性能，与地层有较强的亲和力，固结体的柔韧性能承受一定的地层变形。材料注入地层以后，低粘度混合物保持几秒钟，渗透进细小的裂缝膨胀，产生二次压力，将受注体更好地胶结为一个整体，对工作面破碎顶板起到有效的固结作用，有利于采煤机滚筒切割之后的及时支护作业。其广泛应用于煤矿煤岩体加固工程。

2.注浆孔布置 

    2121工作面下顺槽X40陷落柱巷道顶板注浆加固，采用三花孔布置两排孔，孔距2米，一排孔打在钢棚正顶，孔深3米，角度垂直与顶板90度，一排孔打在钢棚圆角处，孔深5米，角度与煤壁夹角40度。经现场勘察需打两排孔，一排20个孔，共计40个注浆孔。

具体钻孔布置示意图：

3.注浆压力

    根据破碎带煤体的承受能力和最小抵抗面及工作面围岩条件，当工作面供风风量不低于3m³/min，供风压力不低于 6Mpa时，设计顶板孔注浆终压 4Mpa。帮孔注浆终压 3Mpa。

4.扩散半径 

   依据破碎带煤岩体的破碎情况、注浆压力、相关理论公式和类似工程经验数据计算，实际施工时通过调整浆液的胶凝速度、渗透性和注浆终压，保证实际有效扩散半径不小于2米。

5.工程量

    对2121工作面下顺槽巷道顶板加固采用三角布孔，第一轮注完浆会后方可推进，之后在回采过程中视工作面情况对后续工作面进行反复注浆加固。

6.注浆量

     依据相关理论公式和类似工程经验数据计算，结合工作面现场实际情况，为了能让此次注浆起到好的效果，预计单孔注浆量为10至20桶，工作面总注浆量10吨左右，按井下工作面现场条件定，施工中如遇地质条件发生较大变化影响到注浆加固效果时，要及时调整注浆量。

7.打眼机具及参数

    工作面注浆孔用顶锚杆机或手持式帮锚杆机打眼，孔径42mm。

二、施工工艺

     施工工艺： 标孔→钻孔 →检查钻孔质量→安装注浆管及封孔部件→封孔→安装注浆管→准备浆液→开泵注浆→凝固→检查注浆质量→验收。