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羅克休泡沫處理大冒頂事故技術(shù)的實(shí)踐

文檔作者：王昕劉紅崗郭坤文檔來源： 1．江蘇徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校；2．中國礦業(yè)大學(xué)·		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月09日
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第16卷第2期
2007年2月
中 國 礦 業(yè)
CHINA M INING M AGAZINE
VoI．16，No．2
February 2007
羅克休泡沫處理大冒頂事故技術(shù)的實(shí)踐
王 昕 劉紅崗 郭 坤
(1．江蘇徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校·徐州221008；2．中國礦業(yè)大學(xué)·徐州221008)
摘要：羅克休泡沫是一種具有高膨脹性的樹脂產(chǎn)品，由于該材料具有反應(yīng)速度快、膨脹系數(shù)大、
性能穩(wěn)定、抗水性好、受力性能好等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于復(fù)雜地質(zhì)條件下的高冒巷道充填。本文通過該材
料的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，介紹了羅克休泡沫高冒充填技術(shù)，該技術(shù)在工程實(shí)踐中還具有操作方便、施工速度
快、便于安全施工等優(yōu)點(diǎn)，從而取得了較好的綜合效益。也證明了該技術(shù)具有較強(qiáng)的工程通用性，具有
在相似條件下的推廣價(jià)值。
關(guān)鍵詞：羅克休泡沫大冒頂充填技術(shù)實(shí)踐
中圖分類號：TD265．3 4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-4051(2007)02—0060—03
APPLICATIoN oF LUoKEXIU FOAM I'o
HANDLE THE MASS CAVING CAVITY
W ang Xin Liu Honggang Guo Kun
(1． Jiangsu xuzhou Medicine Higher Vocational SchooI．Xuzhou 221008：
2．China University of Mining and Technology·Xuzhou 221008)
Abstract：Luokexiu foam is a kind of expansive resin product，it is suitable for the packing of the mass
caving zone in complicated geological conditions for its merits such as high reaction speed，the huge expand—
able volume，the stable chemic quality and its good bearing capability，etc．This paper presented the packing
technique for heavy roof falling zone through one of its applying instance；In the field practice，the collapsed
zone rock mass was controlled successfully。the technology has gained good total efficiency with its easy op—
eration，high working speed，being suitable to safe working，etc．The engineering case also showed that the
new packing technology was an effective way to deal with the similar mass—caving instance．
Key words：Luokexiu foam Mass caving packing Technology Practice
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，對煤炭和金屬等資
源的需求也在急劇增加，而淺部埋藏的資源逐漸減
少，深部和各種復(fù)雜地質(zhì)條件下的資源亟待大量開
采出來，伴隨而來的復(fù)雜冒頂事故也越來越多，大
冒頂現(xiàn)象也越來越普遍；而以往地下工程中的冒頂
事故，多發(fā)生在簡單地質(zhì)條件下，冒頂范圍較小，
處理方法比較簡單，例如錨網(wǎng)噴法和金屬支架木垛
法等。但是，對于復(fù)雜地質(zhì)條件下的大冒頂事故，
傳統(tǒng)處理冒頂事故的方法越來越顯露出其局限
性0 ，例如當(dāng)大冒頂區(qū)的圍巖較破碎，或者在地
下水等因素作用下不能自穩(wěn)時(shí)，如果采用錨網(wǎng)噴支
護(hù)，錨桿施工質(zhì)量無法保證，施工安全性也無法保
收稿日期：2006—09—27
作者簡介：王聽(198O一) 女 江蘇徐州人 2002年畢業(yè)于武
漢科技大學(xué)土木工程專業(yè) 獲學(xué)士學(xué)位 現(xiàn)主要從事土木工程施工
與管理工作
證；而采用金屬支架木垛法時(shí)，施工過程中易再次
發(fā)生冒頂，并且金屬支架不能有效地封閉圍巖，不
能阻止圍巖的風(fēng)化、泥化，一段時(shí)間后冒頂處會再
次破壞。因此，必須采取新技術(shù)處理大冒頂事故，
而新型高膨脹性聚合材料一羅克休泡沫高冒充填技
術(shù)，則可以很好地解決這一難題。
羅克休泡沫是由樹脂和催化劑兩種成分組成的
新型聚合材料產(chǎn)品，膨脹倍數(shù)為25～30倍，成型
后性能穩(wěn)定，具有良好的柔韌性，在受壓時(shí)，可以
變形但不開裂，用于高冒充填以及加固地層具有充
填速度快，施工安全性好，長期穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，
本文結(jié)合一個(gè)工程實(shí)例，介紹采用羅克休泡沫處理
高冒區(qū)的技術(shù)。
1 羅克休泡沫性能特征
1．1 羅克休泡沫性能特征
羅克休泡沫由樹脂和催化劑兩種成份組成(其
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第2期 王聽等：羅克休泡沫處理大冒頂事故技術(shù)的實(shí)踐
產(chǎn)品性能見表1和表2)，具有高膨脹性，膨脹后
體積為原體積的25～30倍，泡沫反應(yīng)迅速，常溫
下20～30秒即可反應(yīng)完畢，10～15度時(shí)3～5分
鐘內(nèi)膨脹結(jié)束，并在20分鐘內(nèi)硬化，不需要防漏
支架，有良好的抗壓能力(0．2MPa左右)，經(jīng)得
起巖層的運(yùn)動(dòng)；不蔓延火焰，因此，可以用于高冒
充填、加固破碎程度較高的地層、堵裂隙水、密封
料其性能明顯優(yōu)于酚醛樹脂、脲醛樹脂泡沫，這兩
種泡沫材料脫水后會形成裂紋，從而形成漏風(fēng)通
道。羅克休泡沫的性能也優(yōu)于水玻璃凝膠和高分子
吸水樹脂，這兩種材料需定期補(bǔ)充注漿或注水，才
能保持其充填和封阻裂隙的功能。
羅克休泡沫施工方便，施工時(shí)通過一臺泵和一
支混合槍，以4：1的體積混合樹脂和催化劑，發(fā)
空氣和瓦斯以及防滅火、構(gòu)筑防火墻等。該泡沫材 生快速反應(yīng)生成泡沫。
表1 羅克休注射前后技術(shù)參數(shù)
1．2 高冒充填材料用量計(jì)算式
Q — K x V x d／(25 x 72) (1)
式中Q一材料用量，桶；
K一材料富裕系數(shù)，取K一1．1；
一空洞體積，rn。；
72一發(fā)泡倍數(shù)，72—25～30；
d一羅克休泡沫密度，t／m。，一般取1．26；
25一每桶容積，kg。
2 試驗(yàn)巷道概況
馬鋼集團(tuán)和睦山礦，在二期工程建設(shè)過程中，
一300m水平主并井筒北部10m 處，巷道掘進(jìn)頭發(fā)
生了較大的冒頂事故； 冒頂區(qū)總長度在6～10m左
右， 冒落高度達(dá)10m以上。通過現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)
該礦一300m 水平車場巷道圍巖主要為細(xì)砂質(zhì)泥
巖，圍巖整體性較差，承載能力較低，遇水或吸濕
后，具有明顯的軟化性；原采用工字鋼梯形支架和
槽鋼拱架支護(hù)，在掘進(jìn)過程中已發(fā)生過冒頂現(xiàn)象，
初次冒頂高度在2～5m，拱架上架設(shè)了大量的坑
木，但接頂效果不好，二次冒頂引起金屬支架全部
垮落失穩(wěn)，冒落的矸石極破碎，已將整個(gè)巷道斷面
埋住，無法正常掘進(jìn)，嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度。該礦
其它地段也發(fā)生過冒頂事故，但是規(guī)模較小，都采
用金屬支架和木垛法處理，治理效果不理想，冒頂
區(qū)巷道不能保持穩(wěn)定狀態(tài)，變形較大，隱患較多。
經(jīng)過對各種處理方案的綜合比較，最終確定對冒頂
區(qū)注射羅克休泡沫，之后采用錨注支護(hù)通過冒頂
區(qū)。
3 高冒充填方案
3．1 施工方案
首先，采用木板在冒頂區(qū)外側(cè)對冒落區(qū)進(jìn)行封
閉，封閉迎頭后對冒頂區(qū)采用泡沫樹脂進(jìn)行充填，
從而對冒頂區(qū)上部圍巖形成有效的控制，可避免出
現(xiàn)再次垮落；然后再進(jìn)行正常的二次掘進(jìn)，并采用
錨注和錨索進(jìn)行加固支護(hù)。
3．2 羅克休泡沫充填施工工藝
施工工藝為：①用木板封閉冒頂區(qū)并打眼、埋
設(shè)注漿管、安裝封口器；② 連接壓風(fēng)管至專用泵、
高壓膠管連接注射槍和注射泵；③將三根吸液管分
別插入兩個(gè)裝有樹脂桶和一個(gè)裝有催化劑桶內(nèi)；④
調(diào)試注漿泵并注漿、停泵后用溶有火堿的水洗泵；
⑤用水沖洗機(jī)具直至拆卸注射槍。若是多孔換位注
射時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力上升到10MPa時(shí)說明已注射不
進(jìn)去，應(yīng)換孔。換孔注射羅克休泡沫的步驟如下：
① 關(guān)閉氣泵，打開催化劑管路卸載閥回流卸載，
關(guān)閉注射槍截止閥；② 開泵，用樹脂沖洗管路和
槍，再關(guān)泵；③ 換孔，關(guān)閉卸載閥，開截止閥，
開泵繼續(xù)注射。④ 循環(huán)① 一③ ；⑤ 全部孔注射完
畢后，關(guān)泵，換清洗劑，拆卸注射槍與注射管接
口，開泵清洗管路與注射槍。
施工注意事項(xiàng)。注漿量根據(jù)現(xiàn)場巖石破碎程度
與空頂空間大小決定。必要時(shí)應(yīng)加強(qiáng)施工地點(diǎn)附近
巷道的支護(hù)，以防止施工過程中發(fā)生新的冒頂。應(yīng)
保證鉆孔的孔深及孔位，從而保證漿液在有效擴(kuò)散
半徑內(nèi)膨脹，保證的注漿效果。注漿人員在施工
中，應(yīng)注意查看注漿量及擴(kuò)散范圍，準(zhǔn)備好棉紗、
木楔以封堵漏液區(qū)域，保證加固效果。在施工現(xiàn)場
操作注漿泵人員應(yīng)注意觀察如下內(nèi)容：壓力表的數(shù)
值；樹脂和催化劑的混合比；安全閥；泵活塞的運(yùn)
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中國礦業(yè) 第16卷
動(dòng)速度。當(dāng)氣溫超過3O℃ 時(shí)，應(yīng)不使用注射管而
直接用注射槍；氣溫低時(shí)，應(yīng)相應(yīng)加快注射速度。
當(dāng)施工注射時(shí)備足原料，避免空吸時(shí)損壞活塞。催
化劑有腐蝕性，施工要配帶防護(hù)眼鏡和橡膠手套。
4 綜合效益分析
采用羅克休泡沫充填高冒區(qū)巷道具有突出的綜
合效益：
(1)施工強(qiáng)度小，操作方便
過去處理冒頂事故，一般采用的是架棚搭木垛
法、錨網(wǎng)索支護(hù)法、注水泥漿法等，工作量大，施
工環(huán)境差。而注射羅克休泡沫是一種新穎的化學(xué)加
固方法，施工時(shí)只需及時(shí)更換料桶即可，因此，操
作方便，體力消耗較小。它是由樹脂和催化劑兩種
基本成分，注入煤巖層幾秒鐘后，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)生
成的聚亞膠脂產(chǎn)品，開始膨脹，對圍巖松動(dòng)圈裂隙
進(jìn)行充填，對破碎松散體進(jìn)行粘結(jié)，使之成為整
體，提高了圍巖的穩(wěn)定性和抗壓承載能力。
(2)保證了施工的安全性
冒頂區(qū)頂板較破碎， 冒落處頂板極不穩(wěn)定，人
工裝頂安全威脅大，而注射羅克休泡沫工作無需在
冒落區(qū)內(nèi)進(jìn)行，從而保證了施工期間的安全性；注
羅克休后，頂板狀態(tài)良好，未再發(fā)生冒頂現(xiàn)象，保
證了再掘進(jìn)作業(yè)的安全可靠性。
(3)快速性
由于羅克休具有高膨脹性，產(chǎn)品高度成品化，
反應(yīng)迅速，硬化時(shí)間短，從而保證了充填工作的快
速性。
此外，和羅克休泡沫在高冒區(qū)的應(yīng)用，減少了
巷道的再次維護(hù)成本，更加減輕了工人運(yùn)輸作業(yè)的
勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。
5 結(jié)論
實(shí)踐證明，羅克休樹脂泡沫充填高冒巷道，是
一種安全、高效的化學(xué)充填、加固冒頂區(qū)技術(shù)。應(yīng)
用該技術(shù)，能及時(shí)地充填并加固高冒區(qū)，并通過其
漿液在裂隙中的擴(kuò)散、膨脹而封堵地下水，從而防
止圍巖進(jìn)一步弱化、冒落，提高冒頂區(qū)圍巖的穩(wěn)定
性，同時(shí)提高施工的安全可靠性。該技術(shù)的工程實(shí)
踐有力證明，此項(xiàng)技術(shù)處理大冒頂事故具有施工簡
單、安全可靠、勞動(dòng)強(qiáng)度低、支護(hù)效果好等良好的
綜合效益。 1
參考文獻(xiàn)
[13 何滿潮． 中國煤礦軟巖巷道支護(hù)理論與實(shí)踐[M]． 徐州：
中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1996．
[2] 靖洪文，付國彬，郭志宏．深井巷道圍巖松動(dòng)圈影響因素實(shí)
測分析及控制技術(shù)研究[J]．巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，1999．
18 (1)：70—74．
[3] 陳慶凱，任鳳玉，李清望．采空區(qū)頂板冒落防治技術(shù)措施的
研究[J]．金屬礦山，2002 (10)：7—9．
[43 宋宏偉，鹿守敏，崔宗高．用錨噴網(wǎng)返修深井軟巖運(yùn)輸大巷
冒頂段[J]．建井技術(shù)，2001，22 (5)：13—14．
[5] 劉偉，李書奎，沐俊衛(wèi)．錨噴網(wǎng)支護(hù)處理軟巖巷道大冒
頂?shù)膶?shí)踐[J]．煤炭科學(xué)技術(shù)，2002，30 (6)：15—16．
[6] 何富連，錢鳴高．綜采工作面直接頂碎裂巖體冒頂機(jī)理及其
控制[門． 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1994，23(2)：18—25．
七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七
(上接第59頁)
4 結(jié)論
(1) 自穩(wěn)隱形拱首先是基于圍巖具有自承能力
這一基本點(diǎn)上，沒有支護(hù)的巷道出現(xiàn)片幫冒頂，不
會無限的發(fā)展下去，最終必然達(dá)到相對穩(wěn)定平衡；
(2) 自穩(wěn)隱形拱理論描述巷道頂部的自穩(wěn)機(jī)
理，并且推導(dǎo)出了自穩(wěn)隱形拱和極限自穩(wěn)隱形拱，
以此為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)錨桿支護(hù)參數(shù)；
(3) 自穩(wěn)隱形拱在巷道斷面上所示的形狀，近
似為一橢圓曲線；
(4)巷道圍巖體達(dá)到塑性破壞后，仍然可能是
主要承載體，而那些存在拉應(yīng)力的單元體，雖然沒
有達(dá)到破壞，卻被視為有害巖體加以預(yù)防支護(hù)。
一
參考文獻(xiàn)
[1] 何滿朝．中國煤礦軟巖巷道支護(hù)理論與實(shí)踐EM]．徐州：中
國礦業(yè)大學(xué)出版社，1996．
[2] 來興平，伍平永，蔡美峰．FLAC在地下巷道離層破壞非線
性數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J]． 西安科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，20
(3)： 193— 195．
[3] 張東日，淘連金，李鳳儀，等．拉格朗日元法及其應(yīng)用軟件
FLAC [J]．礦山壓力與頂板管理，1997，12(3—4)：224
— — 226．
[43 朱建明，徐秉業(yè)，任天貴．FLAC有限差分程序及其在礦山
工程中的應(yīng)用[J]． 中國礦業(yè)，2000，9(4)；78—82．

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