“馬麗散”在綜放麵小煤柱煤體加固及堵水中的應用
霍靈軍1，李少華1，顧群虎1，郭 苗2，張日林1
（1、潞安環能股份公司王莊煤礦，山西 長治 046031；2、長治煤氣化公司，山西 長治 046000）
摘 要：介紹了利用聚亞膠脂產品——馬麗散，對王莊煤礦4328綜放麵回風巷5m小煤柱的酥散煤體進行注漿加固，大大提高了煤體的整體承載能力和穩固性；另外，對擋水密閉進行了有效封堵，減小了漏水對工作麵回采的影響，從而為綜放工作麵快速推進和高產高效提供了有力的保障。
關鍵詞：馬麗散；綜放小煤柱；煤體加固及堵水
4328工作麵為王莊煤礦四三采區的一個綜放工作麵，回風巷為鄰空5m小煤柱護巷布置，運輸巷在實體煤中布置。該工作麵煤層中段為一向西南方向傾斜的寬緩向斜構造，沿底板低凹處掘有一條橫穿工作麵的空巷，該巷原作為相鄰已采麵4320的放水巷。所采煤層賦存於二疊係山西組地層中，為陸相湖泊型沉積，埋深250m，煤層厚度穩定，平均7.06m；煤層傾角平均為6.5o，普氏硬度f＝1~2；煤層共含四層夾矸，總厚0.47m。
煤層直接頂為4.45m的粉砂岩，灰黑色，致密塊狀；老頂為11.10m的中砂岩，灰白色，石英長石砂岩，鈣質膠結；直接底為1.74m的砂岩，灰色，中、細粒，石英長石砂岩；老底為3.10m的中砂岩，淺灰色，石英長石砂，鈣質膠結。
工作麵巷道布置示意圖見圖1。
1 問題的提出
1.1 風巷支護及現場概況
風巷為全錨網支護，支護規格為矩形3.5m（寬）×3m（高），錨杆排距為0.9m，頂板每排布置4根Φ20×2400mm左旋無縱筋高強螺紋鋼錨杆，兩幫各布置4根Φ20×2000mm同材質錨杆。同時，為加強對頂板的主動支護,沿巷道頂板中線每隔3m布置一根Φ15.24×9000mm錨索；根據以往相似地質條件礦壓觀測03manbetx
，在風巷超前支護上采用了單體柱十字頂梁支護，支護長度50m 。
在工作麵的推進過程中，巷道礦壓顯現明顯，支柱折損率大，圍岩變形也較大，超前工作麵煤壁10m 範圍內，外幫變形達1~1.2m ,頂板也大幅下沉，下沉量達0.6m，現場中雖采取了加大單體柱支護密度等措施，以加強對頂板的支護強度，但效果不佳。工作麵在回采初期，風巷外幫預留了0.8m的空擋，以滿足巷道的允許變形，但因巷道直線差，在放水巷口處巷道向煤體縮回約2m。這樣，若按目前狀況回采定會造成擠架，擋水密閉兩端煤體又處於多應力狀態，極易失穩。因而對該區段煤體進行加固，減少圍岩變形勢在必行。
風巷圍岩變形示意圖見圖2。
另外在風巷外幫出水口建有一道料石擋水密閉（厚0.8mm），在擋水密閉牆體表麵及四周煤體漏水較嚴重，每小時多達20m3，在巷道內安設兩台水泵不間斷進行排放老空水及巷道低凹處積水。為避免在回采過程中擋水密閉坍塌，造成大量老空水湧入工作麵而影響正常生產，必須對擋水密閉及漏水點進行有效加固及封堵。
2 煤體加固及堵水方案的確定
2.1 加固材料的選擇
由於回風巷外幫煤體受鄰近采空區及工作麵超前壓力疊加作用變得酥散，整體性遭到破壞，承載能力已大大降低，同時由於夾矸層的錯動，老空水在裂隙中滲流，進一步加劇了煤體的不穩定性。因此，需尋求一種材料將酥散煤體重新固化為一個整體，提高煤體整體的承載力，增強煤體抗壓強度，減少圍岩變形，同時可隔斷水流。
通過選擇比較，我們采用了山東Hock--weber公司生產的馬麗散。
2.2 加固及堵水方案
2.2.1 煤體加固
在擋水密閉前後30m範圍煤體進行注漿加固。
2.2.2 主要參數
注漿孔布置：注漿鑽孔呈三花眼布置，間距1.8m，排距1m，上部鑽孔深度4m，距頂板1m ,以30°仰角向上傾斜打設;下部鑽孔深度3m，距底板1m ,水平打設。另外在擋水密閉周圍又加打一圈6個注漿孔，一方麵以提高密閉巷頂煤的承載力及穩固性，另一方麵又可對擋水密閉四周煤體滲水縫隙進行有效封堵。
注漿鑽孔布置見圖3。
2.2.3 擋水密閉堵水
擋水密閉一方麵采用上述對煤體滲水縫隙進行有效封堵外，另一方麵，在擋水密閉外相距200mm建一道0.8m厚的水泥牆，在兩者空隙處充填馬麗散，以封堵擋水密閉表麵的滲水點。 3、加固及堵水效果
3.1煤體加固效果
當工作麵回采至擋水密閉煤體加固區段時，酥散煤體粘結性較好，礦壓顯現較小，支柱折損率由原來的0.5根/m下降到0.1根/m，風巷兩幫變形明顯減少，兩幫移近量控製在250--300mm範圍，頂底板移近量控製在100--150mm範圍。
3.2堵水效果
擋水密閉采取了加厚灌漿封堵後，漏水量由原來的20m3/h驟減為2m3/h，基本上杜絕了漏水對生產的影響。
4、結論
4.1煤體加固
通過對采空側煤體的注漿加固，提高了煤體的整體承載能力，有效控製了巷道的圍岩變形，從而使巷道保持了一定的通風斷麵，端尾外幫避免了擠架及人工擴幫現象，減輕了工人的勞動強度，安全係數大大提高。
4.2堵水
由於該材料遇水劇烈膨脹反應，從而有效封堵了煤體裂隙及擋水密閉表麵的滲水，杜絕了因老空水而影響工作麵的快速推進，為實現高產高效創造了有利條件。
4.3主要缺點
由於該材料成本偏高，所以影響使用單位的大範圍推廣。
