及时注浆在含煤箕斗装载硐室施工中的应用

1、及时注浆在含煤箕斗装载硐室施工中的应用摘 要朱集西矿主井箕斗装载硐室开掘层位深，断面大，施工范围内含有两层突出煤层，在施工完成后，通过及时注浆，有效改善了围岩的整体性能，提高了支护强度，取得了良好效果。关键词支护；注浆；箕斗装载硐室中图分类号TD文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)101-0165-01朱集西煤矿位于安徽省淮南市，矿井采用立井多水平开拓方式，工业广场设主井、副井、中央风井、矸石井4个井筒，主井箕斗装载硐室掘进总体积2178m3(包括：2m装载机巷)。箕斗装载硐室正好位于11煤组中，由于11煤组为突出煤层，在施工期间采取了合理的施工及支护方案，

2、仅用了52天就完成了箕斗装载硐室施工，实现了安全、优质、高效建设。1 工程概况朱集西矿主井井筒设计净直径6.0m,主井设计落底水平-962.0m,设计总工程量997.2m,主井箕斗装载碉室位于井深(915.7m935.95m,共20.25m),该碉室分为上、中、下室，上室采用直墙半圆拱形断面，净宽x净高=8000mmx5500mm,中室、下室采用矩形断面与井筒相贯，净长x净宽x净深=14350mmx6000mmx5150mm,上、中室之间以钢筋混凝土楼板分开，楼板厚度400mm，硐室设计采用双层钢筋混凝土进行永久支护，混凝土厚度700mm，混凝土强度标号C50。2 地质概况根据井筒检查孔资料，

3、箕斗装载硐室段围岩主要以泥岩为主，中间夹有少许砂岩，围岩条件较差，且箕斗装载硐室施工过程中需穿11-2煤、11-1煤突出煤层组，硐室施工期间需对煤层进行消突处理。3 施工方案选择由于主井箕斗装载硐室地质条件较复杂，掘进体积大，施工难度高，施工过程中还面临着煤层组消突，必须根据施工现有条件合理制定施工方案，确保硐室施工安全。根据硐室段地质条件分析和硐室的设计，制定了硐室施工的主要步骤为：1）煤层消突：探煤一一瓦斯抽排一一效果检验一一控制安全岩距。2）碉室掘砌：上室施工（包括装载机巷2m）上室浇注（包括：装载机巷2m浇注）一一中室施工一一下室施工下室浇注中室浇注楼板施工。4 煤层消突方案根据箕斗装

4、载硐室内11煤组的瓦斯资料，采取施工瓦斯抽放孔的方式对煤层进行消突，抽放孔孔底控制范围为箕斗装载硐室掘进断面外12m。5 问题的提出主井箕斗装载硐室围岩以泥岩为主，围岩条件差，开掘深度大，掘进体积大，掘进过程中需对11煤组进行消突处理，导致箕斗装载硐室围岩钻孔多，同时因箕斗装载硐室处在煤层中，因箕斗装载硐室施工导致围岩强度大幅度降低，必须制定切实可行的施工、支护方案，才能保证箕斗装载硐室不受围岩强度降低的影响。6 解决方案根据箕斗装载硐室设计，结合硐室所处的层位、围岩条件，箕斗装载硐室施工时采取锚网喷索一次支护，双层钢筋混凝土二次支护，在箕斗装载硐室施工完成后最后采取注浆对围岩进行充填加固。1

5、）一次支护。箕斗装载硐室一次支护选择锚网喷索支护，锚杆选用22L=2500mm的高强螺纹钢锚杆，间排距800mmx800mm,锚索选用22L=6300mm的钢绞线，间排距1600mmx1600mm,网采用6mm钢筋加工的方格网，喷浆厚度100mm。锚网喷索支护能够及时有效的控制硐室围岩变形，并封闭围岩，为碉室的进一步施工提供安全保障。2）二次支护。在箕斗装载硐室施工完成后，按照施工图对箕斗装载碉室采用双层钢筋混凝土进行永久支护，混凝土强度标号不小于C50等级。3）注浆。在二次支护完成后，利用二次支护施工的作业平台对围岩进行注浆充填。注浆采用水泥单液浆，水灰比控制在1:0.75，注浆采用中深孔和

6、浅孔结合的方式进行。由于箕斗装载硐室施工过程中，施工了大量瓦斯抽放钻孔及锚杆、锚索钻孔，大量的钻孔破坏了围岩的整体性，降低了围岩的整体强度。通过注入水泥浆液充填围岩裂隙和钻孔，充填浇注混凝土壁后空隙，减少围岩变形的空间，改善围岩结构状态，以提高硐室支护的抗变形效果。通过及时注浆，能有效对围岩钻孔进行充填，使锚杆、锚索由端锚变为全长锚固，提高锚杆、锚索的支护强度。7 注意事项1）注浆必须根据围岩情况合理调整浆液的水灰比，确保注浆时终压达到3MPa，使浆液能有效对围岩进行充分充填。2）在进行混凝土浇注二次支护时根据注浆设计预留好注浆钻孔记号，方便注浆钻孔在钢筋混凝土中快速施工。3）在利用吊盘、施工平台进行注浆作业时必须加强安全管理，防止安全事故的发生。8 效果分析采用锚网喷索及钢筋混凝土支护后，能够有效对箕斗装载硐室进行支护。通过及时注浆，对箕斗装载硐室施工期间的瓦斯抽放钻空、锚杆锚索钻孔、混凝土壁后空隙进行了充填，改善了围岩的性能，提高了围岩的整体强度