扩修巷道壁后注浆加固技术

1、扩修巷道壁后注浆加固技术0 引言 针对小煤矿管理差、隐患多、事故多发的状况，我国对小煤 矿进行了全面整顿、集中治理。小煤矿整合之后，由于巷道断面 满足不了安全、运输、通风等规定要求，需要进行扩修，加强支 护。为保证扩修期间巷道围岩稳定，避免发生冒顶事故，决定扩 修前先对老巷道进行壁后注浆加固。 以往的壁后注浆以充填为主 要目的，采用单液水泥浆注浆，要求充填密实，与巷道围岩共同 承压。但由于小煤矿往往采用砌碹支护，巷道初掘期间，资金投 入不足，巷道支护达不到要求，甚至壁后出现大面积空顶现象。 本文针对陈召一矿巷道扩修期间围岩加固技术进行现场试验研 究，可以帮助其他整合技改小煤矿解决类似问题， 对

2、提高扩修巷 道顶板整体性和围岩抗压强度 1 ，防止发生冒顶事故，起到关 键的作用， 将对进一步深入开展小煤矿整合技改工作， 产生积极 的影响。1 工程地质概况分析陈召一矿位于焦作煤田的东北部，东距卫辉市约18km,西南距新乡市约21km位于卫辉市太公泉镇境内。2003年8月建井， 2010 年 12 月由河南煤化集团整合，开始技改工作。进、回 风大巷原为砌碹支护，局部岩石完好处为裸巷，根据扩修揭露， 砌碹处多为掘进时片帮、冒顶严重地方，碹体顶部为木质绞架， 巷道围岩尤其是顶板岩石极破碎，扩修时易发生冒顶事故。2 现场研究实验为了加固巷道围岩， 避免扩修时发生冒顶等伤人事故， 保证 进、回风大巷

3、安全扩修， 陈召一矿提出扩修巷道壁后注浆加固方 案，即扩修前先对原巷道进行壁后注浆加固， 使水泥和巷道破碎 围岩胶结，在巷道壁后形成一个抗压拱，防止冒顶事故，承载扩 修时由于原应力平衡被打破后的突然来压 2 。为保证注浆效果， 提出以下注浆方案：注浆时以30m为一个区段，注浆管长1800mm 注浆孔间排距为1500X 3000mm每个断面施工三个顶孔，采用 间歇注浆，单孔注浆量控制在 24t，这种方法能让浆液利用重 力作用， 从巷道顶流到帮部， 保证浆液更多的留在巷道周围尤其 是腰部以上，与围岩胶结，共同起到承压、造顶作用，且能够有 效的节约水泥用量。（见图 1）2.1 壁后注浆加固2.1.1

4、 注浆加固设备及参数注浆采用河北同城矿业科级 XX公司生产的 ZBQ 15/5 气动注浆泵（见图 2），额定气压为 0.5Mpa， 排浆流量为15L/min，排浆压力位5Mpa该泵为全气动，可单、 双液注浆，压力可调式注浆泵，具有体积小、重量轻、井下搬运 方便等特点， 能够满足现场注浆使用。 注浆管采用六分无缝钢管 加工而成，连接注浆泵一端焊接快速接头，另一端300mm段按照螺纹状布置 5mn的小孔，孔距50mm2.1.2 双液浆配比注浆时， 若注浆通道与老巷连通， 则水泥 远离巷道，造成水泥浪费，且达不到注浆预计效果。因此，必须 调整好双液浆配比， 控制初凝和终凝时间， 确保注入壁后的浆液

5、能更多的留在巷道周围。 参考不同配比水泥与玻璃水凝胶时间 3 调试出适合陈召一矿壁后注浆使用的双液浆最佳比例， 为便于施 工人员操作，单液水泥浆选用 1:1 ，水泥标号为 425，玻璃水浓 度为39Be,经过现场试验，得到陈召一矿壁后双液注浆配比见 表 1。巷道壁后注浆，主要是人工充填、胶结松散围岩，如果终 凝时间过长，会造成材料浪费，并且达不到注浆效果。陈召一矿 壁后注浆要求浆液扩散半径大于 1m小于3m这要求水泥浆的初 凝和终凝之间有一段合适的时间差。 经过现场试验， 陈召一矿壁 后双液注浆选用双液浆比例 1:0.25 。2.1.3 分散间歇注浆由于巷道壁后空间大且有可能与老空连通，应采用

6、分散间歇注浆，单孔注浆量控制在 24t，每个孔 注浆结束后，用清水冲洗注浆管路，待 30m区段施工完毕后，通 过打探眼验证注浆效果， 若此区段顶板注浆效果达不到要求， 则 进行复注浆，直到顶板以上 3m范围内密实为止。2.1.4 漏浆封堵原有巷道为砌碹支护， 巷壁缝隙较大， 注浆 时常发生漏浆现象， 若漏浆量较小， 可采用水泥掺拌玻璃水进行 封堵；若漏浆量较大，则应该立即停止注浆，冲洗注浆通道，等 待水泥凝固，漏浆处用棉丝塞堵， 然后水泥掺拌玻璃水进行封堵， 待水泥凝固后再开始注浆。2.2 效果验证陈召一矿进风大巷与二联巷交岔点断面较大， 最大处净宽为8.5m。根据以前施工人员讲述，原巷道掘进期间， 顶板岩石冒落严重，碹体上部空顶在 1.5m 左右，为绞架支护。 为保证扩修时顶板安全， 扩修前进行注浆加固。 经过 13 天注浆， 工施工注浆孔 11个，注入水泥 48.5t ，使用玻璃水 13.4t （其中 包括封堵漏浆）。整个工程在 6 天内完成，注浆后顶板完整性较 好，扩修期间未发生冒顶、片帮事故。3 结论本文通过对陈召一矿进、 回风大巷壁后注浆技术研究， 得出 如下结论： 扩修巷道壁后注浆时， 布置钻孔