風(fēng)動(dòng)注漿罐在近距離多煤層高瓦斯區(qū)域的實(shí)踐與應(yīng)用

王龍龍,陳劉忍

（安徽淮北煤電集團(tuán) 任樓煤礦,安徽 淮北 235000）

風(fēng)動(dòng)注漿罐在近距離多煤層高瓦斯區(qū)域的實(shí)踐與應(yīng)用

王龍龍,陳劉忍

（安徽淮北煤電集團(tuán) 任樓煤礦,安徽 淮北 235000）

該裝置由廢舊瓦斯抽放回水器改造而成，變廢為寶，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于拆卸，體積小、重量輕，對(duì)礦井修舊利廢起到了很好的示范帶頭作用。通過使用該裝置注漿，7255機(jī)巷掘進(jìn)工期縮短約13個(gè)月，為任樓煤礦2017年底至2018年初生產(chǎn)接替緊張局面做出重要貢獻(xiàn)，節(jié)省材料、人工、電力成本共計(jì)210萬(wàn)元。

風(fēng)動(dòng)注漿；孔內(nèi)注漿；巷道頂?shù)装?/p>

現(xiàn)狀分析：7255工作面概況，7255機(jī)巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1926m,該工作面作為我礦2017年重點(diǎn)接替工作面掘進(jìn)進(jìn)尺任務(wù)重。據(jù)48-496孔及7257工作面回采資料，本區(qū)72煤瓦斯含量5.19cm3/g；另?yè)?jù)中五區(qū)劃巷效檢資料，該處最大的瓦斯含量5.60cm3/g。由于該面臨近F5斷層，構(gòu)造較復(fù)雜，掘進(jìn)過程中局部瓦斯涌出量較大，瓦斯治理工作是重中之重，一直是制約綜掘進(jìn)尺的瓶頸，那么怎么才能克服這一難題，提高單產(chǎn)單進(jìn)水平呢？

1 科技成果介紹

通過集思廣益、不斷根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研論證總結(jié)出該巷道瓦斯治理工作主要存在以下問題：

（1）后路巷道成型段瓦斯涌出主要來源于沿空幫部及頂板錨索眼空隙，傳統(tǒng)噴漿、黃泥封堵效果不好。噴漿、黃泥封堵一段時(shí)間后由于漿皮、黃泥開裂，難以阻止瓦斯的涌出。（2）噴漿施工過程繁瑣，材料、人工成本投入較大，而且斜巷運(yùn)輸過程存在一定的安全隱患。（3）噴漿、黃泥封堵只是在后路瓦斯已經(jīng)涌出而采取的一種被動(dòng)治理方式，治標(biāo)不治本。

為了從源頭上防治瓦斯，我區(qū)自主研發(fā)“風(fēng)動(dòng)注漿罐”。

使用原理：

該裝置利用廢舊瓦斯抽放回水器改造而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于拆卸。主要由進(jìn)漿閥門（上方φ51球形截止閥）、進(jìn)風(fēng)通道（罐體中間φ19兩通）、出漿通道（罐體下方φ19兩通）3部分組成。

使用方法：

（1）把黃沙、水泥、水按照適當(dāng)?shù)谋壤龜嚢杈鶆颍蜷_注漿罐上方φ51球形截止閥把漿液倒入罐體內(nèi)，然后關(guān)閉φ51球形截止閥。（2）分別在進(jìn)風(fēng)通道連接好風(fēng)源、出漿通道連接好出漿管路及專用注漿管，專用注漿管由φ20×1000mm鍍鋅鋼管加工而成。（3）把專用注漿管插入幫部或頂板錨索眼空隙內(nèi)（錨桿、錨索已錨固但是未安裝托盤），打開壓風(fēng)，罐體內(nèi)在漿液在壓風(fēng)的作用下注入幫部或頂板錨索眼空隙內(nèi)，漿液凝固之后即可起到封堵瓦斯涌出的作用。（4）根據(jù)井下現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況統(tǒng)計(jì)，通過注漿對(duì)錨索眼空隙封堵深度在1.2 m-3.5m不等，注漿前錨索眼孔內(nèi)瓦斯含量在30%～63%之間，注漿之后瓦斯含量降低至0.08%～0.1%之間，由此可見通過注漿對(duì)錨索眼空隙瓦斯封堵效果顯著。

2 第二代“風(fēng)動(dòng)注漿罐”

第二代瓦斯封堵注漿罐在第一代的基礎(chǔ)上進(jìn)行了如下改進(jìn)：

（1）壓力表位置由罐體中間改至進(jìn)風(fēng)口，這樣可以有效避免壓力表被罐體內(nèi)漿液堵塞、損壞。（2）罐體下方3個(gè)支撐腿改為滑靴式，便于注漿罐整體在巷道底板移動(dòng)。

備注：第二代注漿罐使用原理及使用方法與第一代相同。

取得效果：

（1）該裝置由廢舊瓦斯抽放回水器改造而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于拆卸，體積小、重量輕、高效實(shí)用；變廢為寶，對(duì)礦井修舊利廢起到了很好的示范帶頭作用。（2）操作簡(jiǎn)單、高效實(shí)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)錨索眼空隙注漿時(shí)間不到10s，即除去攪拌漿料每排注漿時(shí)間為10×10=100s;傳統(tǒng)噴漿方式每排噴漿加拌料時(shí)間至少20分鐘，相對(duì)噴漿過程每排可節(jié)省時(shí)間20分鐘。

3 大大節(jié)省材料、人工、電力成本投入

（1）每個(gè)錨索眼空隙注漿量。

V=[π(28÷2)2-π(17.8÷2)2]×3500=1283522mm3,每 排 注 漿 量 為6×1283522mm3=7701132mm3≈ 7.7×10-3m3

（2）傳統(tǒng)噴漿、注漿材料投入。據(jù)統(tǒng)計(jì)全斷面每噴漿1m需要2車混合料，即1車黃沙、1車細(xì)石子，每車重1.8噸；半車水泥重約0.75噸；速凝劑1.5袋，每袋重25Kg。折合計(jì)算每噴漿1m單價(jià) 1.8×56.9+1.8×75.6+0.75×264.2+1.5×25÷1000×680=462.15 元；7255機(jī)巷排距800mm,頂板及沿空下幫噴漿，折合計(jì)算每排噴漿單價(jià)0.684×0.8×462.15=252.88元；傳統(tǒng)每排注漿成本約為噴漿的1/3, 傳統(tǒng)每排噴漿、注漿材料共投入252.88×（1+1/3）=337.17元。

（3）通過對(duì)比相對(duì)噴漿過程，通過注漿進(jìn)行封堵每排可節(jié)約成本約300元，7255機(jī)巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1926m，即同比節(jié)約材料投入1926÷0.8×300=722250元=72.2萬(wàn)元。

（4）傳統(tǒng)噴漿過程至少需要3人，使用該注漿罐進(jìn)行注漿只需在施工錨桿、錨索過程一并完成，即每班節(jié)約3人施工，每天節(jié)約9人施工，7255機(jī)巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1926m按6個(gè)月施工完畢折算，可節(jié)約1620人施工，一線每工每班人工成本約200元，即同比節(jié)約人工成本1620×200=324000元=32.4萬(wàn)元。

（5）使用該注漿罐進(jìn)行注漿采用壓風(fēng)作為動(dòng)力，無(wú)需電力消耗。相對(duì)噴漿過程每班節(jié)約電耗7.5kwh,每天節(jié)約22.5kwh, 7255機(jī)巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1926m按6個(gè)月施工完畢折算,可節(jié)約22.5×180=4050kwh，累計(jì)節(jié)約電力成本約4000元。

（6）即使用該注漿罐進(jìn)行注漿相對(duì)傳統(tǒng)噴漿、注漿共計(jì)節(jié)約材料投入72.2+32.4+0.4=105萬(wàn)元。

4 巷道掘進(jìn)工期大大縮短

（1）7255機(jī)巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1926m，在采用該注漿罐進(jìn)行注漿治理瓦斯之前圓班進(jìn)尺4班（3.2m）,巷道掘進(jìn)工期為1926÷3.2=601.8天≈20月。

（2）在采用該注漿罐進(jìn)行注漿治理瓦斯之后圓班進(jìn)尺9班（7.2m）,巷道掘進(jìn)工期為1926÷7.2=267.5天≈8.9月。

（3）即7255機(jī)巷掘進(jìn)工期縮短了約13個(gè)月，為緩解我礦2017年底至2018年初生產(chǎn)接替緊張局面做出重要的貢獻(xiàn)。

通過“風(fēng)動(dòng)注漿罐”注漿、通防瓦斯抽放、風(fēng)筒專項(xiàng)整理，7255機(jī)巷瓦斯治理取得重大突破，開啟了近距離多煤層高瓦斯區(qū)域瓦斯治理的新模式，迅速解決了制約7255機(jī)巷進(jìn)尺瓶頸，目前7255機(jī)巷進(jìn)尺高效、平穩(wěn)，為我礦生產(chǎn)接替提供了有利的保障。

[1]王國(guó)杰,王建偉,朱玉杰.煤體固化技術(shù)在特厚煤層掘進(jìn)面的應(yīng)用研究[J].中州煤炭,2009(02).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.067