破碎顶板化学加固技术原理详解

破碎顶板的注浆加固主要是围绕直接顶进行的。直接顶原生裂隙的存在和采动裂隙的生成，使得其力学性质不同于完整岩石的力学性质，它的强度不仅取决于岩块自身的强度，还取决于结构面的力学性质。而结构面的力学性质主要表现为相邻岩块之间的摩擦力、胶结力以及结构面之间充填物的状况，提高结构面的力学指标将大大提高直接顶的强度，增强其稳定性。此外，直接顶的稳定性还与老顶岩层的运动、支架性能等有关。老顶结构的失稳和支架架型及阻力都影响直接顶的稳定性。

从岩体结构力学来分，直接顶冒顶类型与直接顶岩块的块度有关。块度较大、较为规则时是条块状岩块滑移冒落。在断层、褶曲等地质构造带，顶板极为破碎，空顶时往往产生漏冒现象，在支护范围内若护顶不严，也会发生漏冒。研究表明，直接顶可分为块裂结构（块体）和碎裂结构（散体）两种基本类型，相应地可把直接顶冒顶分为块体滑落破坏和散体漏冒破坏两类。这两类冒顶形式的注浆加固机理各不相同。

增大顶板岩块的块度，提高岩体的自承能力，最有效的方法是注浆加固。采用预注浆，即在顶板暴露之前注浆，浆液在顶板裂隙中渗透、胶结，凝固后在加固范围内形成固结体。适当布置注浆钻孔可使固结体连成一个整体，从而使顶板从暴露到支护不产生破坏，使顶板易于维护。固结体的整体强度取决于注浆材料的力学性能。(www.xing528.com)

从1983年起，我国开始进行用聚氨酯加固煤壁或破碎顶板的试验，聚氨酯的两种组分经双液柱塞泵压出，沿管路输送至待加固地点，经孔口的混合器充分搅动后进入带逆止阀的送料管。在泵压的作用下，混合的树脂通过煤岩体钻孔内裂隙渗透到煤岩体内部，并在流动中产生化学反应，这些胶体凝固后就把破碎围岩黏结在一起。近年来，新型化学加固材料马丽散已广泛应用于破碎煤岩体的注浆加固，并取得了明显的效果。