摘要：针对米村煤矿26煤柱工作面在正常回采期间，受煤体松软易破碎影响，原治理煤体片帮综合技术不能满足生产需要的情况下，首次运用注浆材料，对采面进行了固化加固，在使用的同时运用马丽散N对采面深孔进行封堵，成功解决了受顶板影响所引发的一系列技术难题。
关键词：破碎煤体 马丽散N 技术改进
1、工作面概况
1.1 采面生产条件
26煤柱机采工作面煤层倾角8～13°，煤层厚度1.0m～6.0m，平均煤厚3.4m，工作面两巷沿采空区边缘送巷，属于典型的“孤岛采面”，回采范围内有始终沿走向的26轨道巷、26皮带巷和其它已回采面的车场、联巷及废弃的变电所、压风机房等19条老巷，共计6540m，切巷采用ZH2000/20/28Z（A）型整体顶梁组合悬移液压支架配采煤机MG170/410-WD回采。
1.2 问题提出
在采面回采至448m过煤底板层位只有1.2m的26051上下车场、厚煤区与薄煤区交接期间，采面中下段厚煤区出现75m大面积片帮现象，片帮最大片深1.8m，根据以往经验采取了煤壁超支护、加强煤壁深孔注水、降低采高、支架分段追机作业、煤壁打木锚杆、两巷超前沿煤层倾斜方向深孔注水等防范措施，但煤壁始终未得到有效治理，受其影响，采面工程管理逐步处于恶化趋势，导致采面端面距增大，经常发生小冒顶事故，采面日单产由原3500t下滑到1000t左右，严重影响采面安全生产，经资料查询、技术分析，为保证回采工作面顺利进行，决定采取向工作面煤体注马丽散技术使煤体破碎胶结形成较为坚固的整体，以使更加有效的维护煤墙，确保采面安全高效回采势在必行。
2、马丽散加固机理
马丽散反应前材料常温下为液态，具有良好的渗透性，可渗透到微小的裂隙中，反应时间短，快速固结并达到需要强度，反应过程中放热量低；固化物强度高，强粘结性能保证与岩层的高度粘合，良好的柔韧性可以承受地层压力的长期作用；并且具有强抗渗性能、抗磨、抗冲击性能和抗老化性能，从而达到长久稳固岩体的目的。
表1 马丽散固化物性能技术参数
3、马丽散加固方案
3.1 加固范围
对采面下段75m煤壁片帮地段，全部实施马丽散注浆加固。
3.2 注浆孔布置方案
注浆原则以强化煤体的整体强度（因不存在冒顶，仅仅片帮，即超前固化煤帮），使之成为一个整体。
根据现场条件，采面注浆孔按照单排布置，开孔位置距顶板下0.6m，开孔角度0°-5°，孔深不小于10.0m，注浆孔采用10吋PC管实管、花管配合高强度橡胶短封孔器进行封孔，封孔深度2.5m，孔径42mm，孔间距3.0m，每孔注浆量以临近煤壁出浆液为准（图1所示）；根据现场情况，在施工开始前30min先对周围浅孔注水孔进行注浆封堵，每孔注浆数量不超过4组，确保注浆效果。
4、技术实施
4.1 加固流程（图2所示）
图1 注浆孔平面
图2
4.2 技术改进
在实施技术过程中，受方案注浆孔间距3米的限制，注浆过程中浆液易从邻近孔溢出，造成所施工的孔易报废，且经过注浆后煤壁揭露情况，注浆范围渗透、扩散性能未能达到预计效果，决定将进一步对原方案进行改进：注浆方式采取间隔法、循环方式进行实施，将原注浆孔间距更改为6米一个，两孔注浆后在中间位置进行补孔施工，即先对1、3、5孔进行注浆，然后在注2、4、6孔，每孔注浆结束后，立即将注水孔接到该孔上进行注水，班末时重新对注浆孔进行补注马丽散，二次注浆以最多6组为准，然后重新作为二次注水孔使用。
4.3 施工注意事项
（1）为保证注浆扩散范围，原则上第一循环每孔注浆量不少于0.5t（20组），第二循环具体注浆参数可视第一循环注浆量调整，孔间距也可视第一循环注浆扩散效果进行调整；各个注浆孔的浆液量须均匀，并以慢速注浆。
（2）在设计的钻孔孔位置下打孔，若现场情况有变化，可在原设计方案基础上稍做调整，注浆孔深度、注浆封孔器的封孔位置取第一循环注浆扩散效果最佳值。
（3）第一循环注浆后，因为注浆后端1.5-2.0m煤壁浆液扩散不是最佳处，因而以1.5—2.0m后煤体的整体性以及煤壁的支撑力得到加强为最佳效果。
（4）因向煤体方向加固纵深及浆液扩散距离大于6.0m，但安全起见在距离预计的加固片深1.5-2.0m前，应及时进行第二循环加固，依次类推，以后每循环注浆量可视顶板及煤帮的完好情况逐渐降低。
（5）因工作面顶煤厚度在0.3m--10.5m之间，在煤层较厚区域应加大加密注浆孔。
（6）施工时注意观察注浆和注浆压力，若有异常现象及时停止注浆或对设备进行维修，发现有浆液外流时要及时采用准备好的棉纱进行堵孔，并停止注浆，待浆液稳定后在进行施工，直至达到规定要求为止。
（7）注浆数量：2011年11月24日、25日矿井检修期间第一次在26煤柱工作面煤墙试验注马丽散来加固煤体控制煤墙，经统计数据初步分析：煤壁片帮深0.3m-0.5m时，注浆量在10组；0.5-0.8m时，注浆量在15组；1.0-1.8m时，注浆量在20组，说明煤体在0.3 -0.5m之间时一般破碎，0.5-1.0m时较破碎，1.0-1.8m时相当破碎，这与煤体受压规律基本相似；方案改进后每孔以35组为最低线，直到有压力为准。
5、取得的效果
采用马丽散施工后，经分析该产品具有以下优点：
新颖性。与过去加固煤墙一般采用的打木锚杆、扒支护等机械方法或物理方法相比，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，注入煤层几秒钟后，经过化学反应成的聚亚胶脂产品，开始膨胀，对煤层破碎松散体进行粘结，使之成为整体，提高了煤层的稳定性和抗压承载能力。
安全性。注马丽散后，煤墙得以加固，避免煤墙片帮、掉顶，减少了安全威胁。
快速性。采用注马丽散加固煤墙后，有效对破碎松散煤体进行粘结，使之成为整体，提高了煤墙的稳定性和抗压承载能力，煤墙片帮面积减小，减少扒支护工程量，确保了工作面的正常快速推进。
马丽散浆液在凝固后，提高煤墙整体强度，对顶板支撑能力明显增强。由于马丽散浆液对煤墙裂隙的充填和粘结，使煤墙形成一个较坚固的整体，防止了煤墙的片帮，从而增强了对顶板的支撑作用。
马丽散施工设备简单，易操作，反应速度快，效果明显，减轻了工人的劳动强度，有利于提高单产和安全生产，是一项值得推广的煤层加固新技术。
通过对26煤柱面多处地点煤墙加固，避免了煤墙片帮、流矸，减少安全威胁，极大改善工作面回采安全生产环境，确保了工作面的正常快速推进。
通过采用马丽散加固技术，工作面单产首次突破10万t，并创下小班割煤4刀，较少投入道木102m3，注马丽散比打锚杆扒支护推进一排巷多出原煤0.09599万t、利润差额为7.17万元，具体明显的技术推广和应用价值。
