波雷因河北同成矿业

1、波雷因材料是一种有机高分子双液型注浆材料，双组份材料通过专用气动注浆泵和混合枪，注入破碎岩体后迅速反应与岩体凝固生成高强度、有韧性的固结体，从而达到对岩体的加固或涌水裂隙的封堵。应用于工作面松软破碎围岩加固，可提高工作面的安全性，减少工作面围岩维护状态不理想对工作面产量的影响时间。技术参数初凝时间(s)10 4525C浆液粘度(MPa s)200220终凝时间(s)60 90双液混合比1 : 1抗压强度(MPa10 50膨胀倍数13粘结强度(MPa35浆液密度(g/cm3)1.23阻燃性能阻燃煤层加固型(PN-1)用于工作面煤壁注浆加固防止片帮，断层破碎带预注浆加固，防止冒顶或已发生冒顶的注浆

2、固结，巷道破碎带超前加固或后注浆加固，小煤柱加固等。堵水防渗型(PN-2)材料用于井壁、巷道及碉室、工作面底板等各种出水点的快速封堵，含水破碎岩层固结，快速构筑水闸墙等。岩层加固型(PN-3)型：材料生产采用独特配方，降低了材料的反应温度，并提高了生成物的抗氧化温度，因而可完全避免注浆材料在使用过程中的自燃现象。波雷因材料注入破碎煤岩体后能快速反应并生成具有较高强度的固结体，从而达到对煤、岩体的加固补强作用。优点：1.粘度低、渗透性好，可渗入到岩层微细裂隙或节理内；2. 具有优异的粘结强度，能与松软岩层粘结为一体，并增加松软岩层的整体性；3. 材料的凝胶体具有较好的延展性，从而能很好的适应岩层

3、的较大变形；4. 材料反应后生成的凝胶体具有较强的机械强度，从而对松散岩层具有辅助支护作用；5. 材料能遇水发生膨胀反应，从而其还具有注浆堵水的效用。综采工作面断层破碎带波雷因化学注浆加固技术发布于：2009-7-16 14:11:01 被浏览233次 【打印】综采工作面断层破碎带波雷因化学注浆加固技术闫新学1宋彦波1. 河北金牛能源股份有限公司东庞矿，河北内丘，054201; 2.邢台同成矿业科技有限公司，河北邢台054000 摘要：波雷因材料具有良好的抗压及粘结性能，用其对煤矿井下工作面断层破碎带进行化学注浆加固，可将断层破碎带内破碎围岩胶结为具有一定强度的密实体，有效地加固冒顶区处的破碎

4、围岩，提高了工作面 顶板的整体强度及完整性，人为地改善工作面顶板的受力状况，为安全、高效回采创造了条件。与传统工作面过断层的方法相比，既可提高工作效率，又减少工人作业的危险性。邢台矿业集团东庞矿2607工作面断层破碎带应用波雷因材料进行化学注浆，有效地加固了工作面断层破碎带围岩，取得了较好效果。关键词：综采工作面波雷因材料 断层破碎带 化学注浆Application of Wilfoam packing material in XingCun coal mineYan xinxue1 , Song yanbcj(1. DongPang CoalMine of XingTai CoalMinin

5、g Co,.Ltd, Hebei Xingtai 054201, China2. Xingtai Tongcheng Mining and Technology Co., Ltd, Hebei Xingtai 054000, China)Abstract: Roof falling cave-area packed by poly-resin material with excellent mechanic strength, the waste, support pillar and surrounding rock in the cave-area could be reinforced

6、to become stronger. It will improve the working safety conditions and the working efficiency. The paper introduces the injection project with poly-resin material in No.2607 working face at DongPang CoalMine of XingTai CoalMining Co,.Ltd that the soft roof rock in the working face was reinforced.Keyw

7、ords: coal working face; poly-resin grouting material; soft fault zone; chemical injection1. 概述利用有机高分子材料进行破碎煤岩加固是国外在七十年代初期发展起来的一项新技术，几十年来，这一技术在世界主要产煤国家得到迅速发展1。我国在九十年代初期开始研究煤岩体化学加固技术，并已经取得较好的经济效益和社会效益。邢台同成矿业科技有限公司研究生产的矿用波雷因注浆加固材料是由体积相等的A、B两种组份组成的有机高分子聚合物，当其高压注入煤岩体后，A、B两种组份等量充分混合且发生一系列复杂的化学反应，生成对煤岩体具有

8、较高粘结性的有机弹性体，并与煤岩体坚固粘结。波雷因有机弹性体在破碎煤岩体内形成网络骨架，对破碎煤岩体起到补强加固作用、充填密实作用，人为地改善了松软破碎煤岩体的物理力学性能，到目前为止，该项技术已成功地应用于邢台、峰峰、邯郸、焦作、淮南等矿区数十个工作面围岩破碎带的化学加固工程，为煤矿安全生产创造了可观的技术经济效益。东庞矿-480水平2607工作面在推进过程中，由于受内部连续断层的影响，在第 115架和2427架出现严重的片帮冒顶，造成支架被压死，机组难以移动，工作面不能正常回采推进。经研究分析后决定采取波雷因材料对支架顶部及前方破碎煤岩体进行化学注浆加固，有效地将工作面破碎顶板及煤壁围岩胶

9、结为具有一定强度的密实体，提高了工作面顶板的整体强度及完整性，改善工作面顶板的受力状况，为工作面回采 创造安全的施工条件。2. 注浆材料由于受内部连续断层的影响， 而且经支架反复支撑， 第115和2427架顶、架前的破碎煤岩体已形成较大的岩块，根据破碎煤岩体的特征和采煤工艺的要求，选择波雷因注浆材料。该注浆材料具有较高的粘合力和较好的机械性能，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。波雷因注浆材料性能指标如表 1所示。表1波雷因材料性能参数表技术参数技术指标乳化时间5

10、10s不沾手时间30 40s固结体密度4001250kg/m3抗压强度30 50Mpa粘结强度3 5 MPa浆液密度1250kg/ m3阻燃氧指数阻燃（阻燃氧指数 26%）浆液粘度250 300mpa.s双液混合比1:1膨胀倍数133. 注浆孔布置采用风动锚杆机钻注浆孔，并配备相应长度的钻杆和相应数量的42mm钻头。注浆孔布置如图1所示。钻孔位置布置在两支架间，每排 3个；开口位置由远及近距煤壁分别为3m、2m、1m；角度分别为60。、45。、30。；孔深分别为2.4m、3m、3.6m。总计48个钻孔，具体见注浆钻孔布置图2。每阶段钻孔施工完成后，马上注浆，全部注浆完毕后，才能进行下一阶段的钻

11、孔施工与注浆。注浆量约为300kg/孔，根据实际情况进行调节；注浆终压不低于3 MPa。图1注浆钻孔布置示意图4. 注浆设备注浆设备采用QB-12型风动化学注浆泵，其具体结构及工作原理如图 2所示，气动泵的主要工作部位为双 作用式液压增压泵，换向机构为特殊形式的先导式全气控配气换向装置，压缩空气进入后，活塞移动到气 缸上或下端部位时，使上或下先导阀动作，控制气流瞬间推动配气换向装置换向，从而使气动马达的活塞 作稳定连续地往复运动。由于活塞的面积比柱塞的面积大，因而使吸入的注浆浆液增压。被增压的浆液， 经高压注浆管被压注到岩层裂隙内，并达到注浆的目的2。 QB-12型气动高压注浆泵主要适合单液或

12、双液注浆，当双液注浆时，两种组分可按1 ： 1的体积比输出并混合。A料和B料分别通过各自的柱塞和矿用K型高压胶管，单向阀 Y型三通，混合器进入封孔器，并被压注进破碎煤岩层，注浆压力设计为35Mpa,保证了浆液的充分渗透与扩散。1.压缩空气进口2.进气阀3.进气调节阀门 4.马达换向阀5.气动马达6.油雾器7.出浆管8.出浆压力表 9.吸浆口 A 10.吸浆口 B 11.柱塞泵图2QB-25(12)型注浆泵结构图Fig.2 The structural pattern of QB-25 injected pumpQB系列气动高压注浆泵的注浆工艺如图3所示。QB-12型注浆泵体积小，重量轻，注浆压

13、力大，最大注浆压力可达50Mpa。1-封孔器2-混合器3-注浆管4-卸荷胶管5-单向阀6-气动泵7-吸浆管图3 QB型气动注浆泵注浆工艺示意图Fig.3 The grouting craft pattern of QB-12 injected pump5. 结论东庞矿-480水平2607工作面受内部连续断层的影响段 （第115架和2427架）约60米的工作面范围内，共注浆波雷因浆液26吨，施工时间只用3天，设计8个钻孔进行注浆，顶注浆终压35Mpa,平均每孔注浆量为100120Kg。本工程共消耗波雷因材料26000kg。通过东庞矿-480水平2607工作面进行化学注浆加固施工，对破碎松散体进行了有效粘结，使之成为整体，提高了围岩的稳定性和抗压承载能力，为工作面回采创造了安全的施工环境。实践证明，应用波雷因化学加固技术，能及时地改变了围岩