摘要：运用马丽散支护技术对破碎顶板进行超前加固，与传统注浆加固相比有效地控制了围岩垮落，为架设{yj}支护，提供了时间和空间，且施工工艺简单，取得了良好的技术经济效益。

　　关键词：新型聚合产品；马丽散；粘结顶板；超前加固

1、问题是提出 

　　谢桥矿是一座设计生产能力400Mt/a的特大型矿井，采用立井、集中石门、分区石门和上下山开拓方式，主采二迭系石盒子组B8和山西组C13-1两煤层，煤层赋存稳定，平均煤厚：8槽3.4m、13槽5.9m，煤层节理裂隙发育，普氏系数f=0.2-0.8之间。工作面回采使用综合机械化工艺，采准巷道掘进全部使用综掘工艺。

工作面巷道掘进期间，经常遇见断层，由于受地应力影响，断层附近的煤体和岩体破碎，掉顶严重，施工困难，安全威胁大，月进度很低，采掘接替紧张，直接影响安全与生产。针对这一情况，我们寻求快速、安全、高效、新的顶板加固方法。2002年5月，在掘进1151（3）下顺槽过断层期间，我矿与山东浩珂伟博公司合作，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，注射入地层后，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，有效地加固周围岩松动圈，使之成为整体，提高了围岩的整体承载能力，从而控制巷道顶板的垮落。 

3、试验巷道的生产技术条件

    1151（3）放顶煤工作面下顺槽为进风、运输巷。该工作面位于谢桥矿东部采区五阶段，其下顺槽为实体巷道，上顺槽为沿空巷道，工作面走向长1713m倾斜长231m，煤层倾角12-140，平均采深648m，平均煤厚5.5m。采用AM-50综掘机沿煤顶掘进，巷道断面及支护方式见表1，岩层柱状见表2。

　　02年5月中旬，1151（3）下顺槽施工至370m处，遇到一个正断层，断层倾角60-700，落差4m，巷道将按100上山掘至煤层底板，在此处断层矸石综掘机无法使用，改用炮掘，巷道的支护形式由锚网锚索改为架棚，由于受断层影响，巷道的煤体顶板破碎，整体性差，虽然采用了打超前锚杆，缩小循环进尺（每班架一棚，进尺0.6m）的方法，但仍难以控制工作面的片帮冒顶，每次人工接顶，安全威胁很大。为了有效控制帮顶大面积跨落，决定采用注马丽散树脂支护技术，对掘进工作面顶板进行超前粘结加固。

　4、注马丽散树脂支护技术的应用情况

　　4.1布孔参数

　　在巷道迎头沿支架梁在煤体内布置4个注孔，孔间距不大

　　4.2马丽散树脂与催化剂的配合比，体积比1：1，重量比1：1.17。

　　4.3注浆压力

　　根据1151（3）下顺槽围岩性质，确定注浆压力为5-8Mpa。

　　4.4注马丽散树脂支护的施工设备及材料

　　使用小型多功能气动注浆泵，采用双液注浆系统。

　　图2-注浆系统设备布置图

　　表3：注浆设备材料一览

　　4.5施工工艺 

　　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。

　　使用7655风钻套钎打眼，眼孔直径42mm，孔深8m。

　　每孔注浆量根据注浆压力确定，施工时必须严格控制注浆压力，当注浆压力达到5-8Mpa或出现大面积漏浆（漏浆量=泵的注入量）时，即可换孔注浆或停止注浆。

　　注浆顺序：由下而上顺序进行。

　　本次加固巷道24m，共6个循环，施工中收集的注浆数据见下表。

　　注：每循环按掘进方向左帮底部注孔编号为1#，顺时针方向依次为2#、3#、4#。

　　4.6施工中出现的问题与采取的措施：一是浆液从钻孔和封口器之间、或迎头煤岩体裂隙中渗透、冒出。二是用水冲洗机具不彻底造成堵管。采取的措施：根据煤岩体裂隙发育情况，合理地确定封口器埋设的深度。埋设前将封口器位置注孔内的煤粉块清理干净，保证封口器膨胀后与孔壁结合紧密。对煤岩渗透出的少量浆液采用棉纱封堵，若冒出浆液过大则要重新布孔重新注浆，确保注浆效果。每循环注完后要用机油对所有的管路进行清洗一遍，确保管路无残留浆液凝固。

　5、技术经济及社会效益

　　对金属U型棚和注马丽散联合支护段巷道，与金属U型棚单一支护段巷道的对比观测，采用注马丽散加固支护，取得了显著的技术经济和社会效益。

　　5.1 新颖性

　　这种加固顶板方法新颖。过去加固顶板一般采用的是机械方法或者物理方法，如架棚挑棚、打锚杆锚索，注水泥浆。注马丽散是一种新颖的化学加固方法，它是由树脂和催化剂两种基本成分，入煤岩层几秒钟后，经过化学反应生成的聚亚胶脂产品，开始膨胀，对围岩松动圈裂隙进行充填，对破碎松散体进行粘结，使之成为整体，提高了围岩的稳定性的抗压承载能力。

　　5.2 安全性

　　未注马丽散前，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，顶板状态良好，未发生冒顶现象，保证了作业安全可靠性。 

　　5.3 快速性

　　未注马丽散前，由于掉顶严重，每天进尺不到1.8M，注马丽散结束2小时后，开始掘进，日进尺达到3.6M以上，保证了工作面的正党快速推进。

　　5.4 与其它注浆相比，注射马丽散具有以下优点：一、工艺简单，操作简便。多功能注浆泵体积小，重量轻，压风作动源，政党操作两人即可（一人观察巷道顶帮，若漏浆用棉纱封堵；一人更换原料，观察注射泵的运转情况）。二、注浆前，不需喷浆封闭巷道帮顶。三、专用封口器的设计合理。封口器一端有垫片，在开始注浆时，浆液在封口器内膨胀将封口器与孔壁密合，继续注浆当浆液压力达一定值时，浆垫片冲开，浆液便经注浆管注入岩层。较其它方法封口简单，省时。四、马丽散树脂和催化剂两种原料分别用塑料桶装，携带搬运方便，便于井下施工。

　　5.5 施工中应注意的几个问题

根据地质预报确定异常带的位置，提前加固，既保证施工安全，又能节约浆液消耗。每一循环注浆参数应根据掘进后煤岩的破碎情况及时调整，注浆压力应根据现场围岩的性质决定。

　6、结论

　　实践证明，应用马丽散，是一种新的化学加固顶板技术。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，值得煤矿掘进在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。