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        復采煤巷掘進工作面注漿固化頂板技術(shù)應(yīng)用

        2022-04-22 07:43:02閆春來賈秀春許慶賀
        山東煤炭科技 2022年3期
        關(guān)鍵詞:膠管水泥漿氣動

        閆春來 賈秀春 許慶賀

        (山東省兗州市大統(tǒng)礦業(yè)有限公司,山東 兗州 273155)

        1 概況

        山東省兗州市大統(tǒng)礦業(yè)有限公司楊莊煤礦現(xiàn)在主采3煤,3煤層1997年至2005年進行了開采,由于受當時設(shè)備和技術(shù)的限制,僅回采一分層2.2 m,遺留大量殘煤,且大規(guī)模范圍頂板破碎。為了有效緩解資源枯竭帶來的難題,對九采區(qū)進行復采。

        F9305運輸順槽掘進區(qū)域位于原9311采空遺煤區(qū),根據(jù)前期已揭露的遺煤區(qū)情況,已采一分層垮落的松散煤體內(nèi),煤巖松軟破碎,極易漏頂,頂板管理困難,造成掘進速度緩慢。根據(jù)F9305運輸順槽施工情況及現(xiàn)狀決定在F9305運輸順槽現(xiàn)迎頭位置施工注漿鉆孔,超前注漿改造、固化頂板。

        2 超前注漿固化頂板安全技術(shù)研究

        通過預(yù)埋的注漿管,使用氣動注漿泵往破碎煤巖體內(nèi)壓注LFM輕型充填材料或水泥漿。

        2.1 注漿孔概況

        注漿位置為現(xiàn)F9305運輸順槽迎頭位置,鉆孔參數(shù)詳見表1,設(shè)計鉆孔4個,4個鉆孔均勻布置,具體參數(shù)可適當調(diào)整。

        表1 注漿孔參數(shù)

        鉆孔開孔位置位于頂板下0.2~0.5 m。注漿鉆孔示意圖如圖1。

        圖1 注漿鉆孔設(shè)計圖(mm)

        2.2 施工方法

        (1)在迎頭位置使用幫部錨桿鉆機順著掘進方向打設(shè)注漿孔,鉆進至設(shè)計位置后,退出鉆桿,然后逐節(jié)往鉆孔內(nèi)依次安設(shè)注漿花管和注漿管,然后使用錨固劑(或棉紗)封堵孔口。

        (2)連接好注漿管,使用氣動注漿泵往頂部松散煤巖內(nèi)壓注LFM輕型充填材料或水泥漿,注漿量不受限制,以起到固化頂板的作用為基礎(chǔ)。若起壓時,壓力臨近4 MPa時停止注漿。

        (3)LFM輕型無機充填材料水料比為1:0.4~0.8,根據(jù)比例在專用拌料桶中加入100 kg水,按比例加入40~80 kg的料。

        (4)水泥漿配比為水:水泥=1:1~3:1(質(zhì)量比),施工人員可根據(jù)現(xiàn)場需要或變化調(diào)整水泥漿的濃度。

        2.3 礦用氣動注膠泵的使用

        (1)2ZBQ-30礦用氣動注漿泵和2ZBQ-95/15礦用氣動注膠泵均可使用。2ZBQ-30型注漿泵進氣壓力為0.5 MPa,排漿壓力3 MPa,流量30 L/min。2ZBQ-95/15型注膠泵進氣壓力為0.2~0.7 MPa,排漿壓力為4.5 MPa,流量160 L/min。

        (2)施工前將氣動注漿泵水平放置,油霧器內(nèi)加入10#機油,拉桿處滴少量機油同時扎牢膠管。

        (3)連接氣管采用2.54 cm夾布膠管,承壓1 MPa。氣動泵接口用鐵絲卡緊同時在氣源處安裝球閥方便關(guān)閉氣路。

        (4)將高壓膠管與泵和混合器相連,如果注雙液時加長此管路,混合器后的管路盡可能縮短,防止混合器內(nèi)的漿液在管路中凝結(jié)造成管路堵塞。

        (5)準備兩只配液桶同時備用一只清水筒作為洗泵使用?;旌掀骱蟮墓苈放c注漿口處安裝三通或兩個球閥,分別負責注漿口漿液不外流與卸壓。

        (6)將兩根吸漿管插入泵下部保證不漏氣。吸漿籠頭插入吸漿管應(yīng)完全浸入漿液中。注漿時如無必要禁止停泵,特別是在注雙液時防止?jié){液沉積或凝固后堵塞泵內(nèi)通道。

        (7)注漿過程中經(jīng)常觀察氣源處三聯(lián)體與柱塞壓緊圈。注漿完畢后將吸漿管放入備用清水筒中,清洗泵內(nèi)殘留的漿液,清洗密封圈。

        重度AS患者均存在左室縱軸收縮功能減低,高跨瓣壓差低射血分數(shù)和低跨瓣壓差低射血分數(shù)者減低更為明顯,對于射血分數(shù)正常的重度AS,低跨瓣壓差者左室縱軸收縮功能受損程度并不輕于高跨瓣壓差者。因此,該發(fā)現(xiàn)對重度AS的診斷和干預(yù)提供了依據(jù)。此外,左室縱軸收縮功能減低可能為射血分數(shù)正常伴低跨瓣壓差的重度AS提供一個較為合理的解釋。

        2.4 LFM輕型充填材料操作流程

        (1)首先將氣動注漿泵或隔膜泵運至施工地點附近并連接好管路。泵到發(fā)泡器之間使用長度不低于10 m的Ф16 mm(Ф19 mm)膠管,發(fā)泡器出口的Ф16 mm(Ф19 mm)膠管長度大于10 m。連接示意圖如圖2。

        圖2 連接示意圖

        (2)噴漿前對設(shè)備進行調(diào)試和試驗,保證正常運行以及管路通暢后配置漿液。

        (3)漿液按照比例配置,要充分且攪拌均勻,確保桶內(nèi)無結(jié)塊。作業(yè)地點必須配備一定量的水用于清洗泵與管路。

        (4)工作人員隨時觀察泵的吸漿情況,保證漿液不吸空??幢萌藛T聽到持槍人開泵口號后,慢慢打開進氣閥,根據(jù)需要控制好進氣閥門。

        (5)兩人在管路末端操作,其中一人手持噴管,另外一人在旁監(jiān)護。充填材料時將出口放入充填空間里端,發(fā)現(xiàn)有材料溢出時及時停止。

        (6)噴涂施工過程中若因故障或其他原因?qū)е峦1脮r應(yīng)及時沖洗管路和泵再停泵,防止管路和泵堵塞。注漿完成后,沖洗泵和管路時,管路出漿口流出清水后再關(guān)閉控風閥門。噴涂結(jié)束后及時把發(fā)泡器、泵、注漿管路及拌料桶清洗干凈。

        (7)出現(xiàn)停泵時間超過5 min未能恢復,必須開始采取應(yīng)急處理,分兩步同時進行,用水搶救泵,用風搶救管路,然后再仔細進行沖洗。

        (8)出現(xiàn)壓風減少,材料沒有起泡且泵越吸越慢應(yīng)該停止噴涂,把管路沖洗好,防止?jié){液回流造成風管堵上。材料逆流到風管內(nèi)時應(yīng)及時打開所有風管接頭把管內(nèi)漿液釋放出,防止堵塞風管。

        2.5 其他注意事項

        (1)在下設(shè)注漿管時,先下設(shè)注漿花管,再下設(shè)注漿管,最前端花管的頂端要呈尖錐狀。在下設(shè)管子的過程中,每根管子之間的連接處要上緊上牢。當人工下設(shè)注漿管困難時,可使用大錘輔助,但要保護好絲頭。

        (2)作廢的鉆孔,要使用黃泥等材料進行封孔,防止往松散破碎煤體內(nèi)漏風。使用黃泥封孔時,封孔長度不小于20 cm。

        (3)在注漿過程中,必須在順槽口拉線掛牌,嚴禁非工作人員隨意進入,確需進入必須征得現(xiàn)場施工負責人同意。

        (4)下設(shè)的注漿管外露約20 cm,在注漿前,應(yīng)使用8#鐵絲或繩卡將注漿管與金屬網(wǎng)進行連接固定,防止注漿時注漿管被頂出。注漿期間嚴禁任何人站在注漿管的正后方,操作注漿設(shè)備的人員要注意觀察注漿壓力情況。

        (5)注漿過程中若出現(xiàn)從煤壁中淌漿的現(xiàn)象,應(yīng)停止注漿,并使用靜壓水沖洗注漿管,待漿液固結(jié)2 h后,再進行注漿。

        (6)因在松散煤體內(nèi)鉆進、注漿,施工過程中會出現(xiàn)較多的困難,及時根據(jù)現(xiàn)場條件調(diào)整修改相關(guān)參數(shù)。

        3 結(jié)語

        (1)超前固化頂板有效地保證了頂板的完整性,確保了安全回采。

        (2)針對分層開采的掘進工作面來說,掘進過程中出現(xiàn)煤巖松軟破碎、漏頂,頂板管理困難時注漿改造、固化頂板是行之有效的。

        (3)注漿固化頂板材料的選擇一般為水泥漿,LFM新型充填材料的選擇與使用可根據(jù)施工現(xiàn)場決定,能夠在保證安全的前提下有效地減少工作強度。

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