深浅孔注浆在软岩巷道修护中的应用论文_魏邦龙

深浅孔注浆在软岩巷道修护中的应用论文_魏邦龙

中煤新集能源有限公司安监局驻新集二矿安监处 安徽凤台 232181

摘要:本文以中煤新集二矿-650-750m东翼回风上山为研究对象,根据巷道围岩情况及巷道变形情况,选择锚网索支护方案并在基础上进行喷浆和深浅孔注浆联合修护施工方案,通过对修护效果的现场实测,得出深浅孔注浆联合加固修护方案有利于解决巷道围岩变形,起到了良好的加固效果。

关键词:锚网索;喷浆;深浅孔;注浆工艺

随着煤矿开采深度的逐步加深,必然带来乳地压增大、巷道压力大,围岩变形量显著增大等一系列问题,造成巷道维护变得困难,巷道支护效果的好坏直接影响到矿井的安全高效开采,本文通过对-新集二矿650-750m东翼回风上山修护过程中巷道修护方案的研究,得出适合本条巷道的支护方式,有效的解决巷道反复修护的问题。

1 工程概况

-650-750m东翼回风上山原支护方案采用锚网索喷支护,拱形断面,由于受矿山压力影响,软岩段巷道顶板下沉、开裂变形严重,帮部开裂鼓出位移量大,平均5个月要修护一次,严重影响巷道回风和行人的安全,在反复修护过程中发现,通过锚网索支护、喷浆和深(孔深8m)浅(孔深2m)孔注浆联合加固修护,提高周围岩体的整体性,从而达到减少巷道维护量的目的,起到了预想的修护效果。

2 巷道修护方案

2.1 锚网索支护方案

修护段使用的锚索选用Ф21.8mm×6300mm钢绞线,锚索间排距为1.6×1.2m,锚索吊梁布置5排,即沿巷道中布置一排,分中按间距1.6m各布置两排。

2.2 喷浆方案

(1)巷道初喷厚度为70mm,喷厚为120mm。喷浆料配比为水泥:黄沙:瓜子片=1:2:2。

(2)喷砼材料:水泥为PC32.5级普通硅酸盐水泥,黄砂为中粗砂,瓜子片粒径为5-8 mm,速凝剂必须随喷随掺,不得提前掺入料中,速凝剂掺入比重为水泥重量的5%。

(3)喷浆结束必须洒水连续养护7天,第一周每小班养护不少于3次,以后每小班不少于2次。

(4)喷浆必须严密封实巷道顶帮、锚索吊梁,不允许出现孔洞。

2.3 注浆方案

(1)巷道顶、帮注浆采用深、浅孔联合注浆,底板采用浅孔注浆。(2)注浆锚杆采用Ф26mm的无缝钢管制作;注浆锚杆规格为Ф26mm×2000mm,深孔注浆时用Ф26mm×1000mm的无缝钢管两端分别加工成内、外丝延接至8000mm深。注浆锚固长度为240mm,浅孔注浆段1710mm,深孔注浆段7710mm,尾部螺纹段50mm。(3)注浆孔Ф42mm,深度8000mm,注浆浅孔Ф42mm,深度2000mm,巷道帮、顶布置5对注浆孔,每对注浆孔由一个深孔和一个浅孔组成,间距200mm,方向一致。五对注浆锚杆布置在顶板中线一组,两肩窝各一组,两帮底板向上1100mm各一组,排拒3000mm;误差控制在±100mm范围以内,帮、顶部锚注管角度与巷道轮廓线不小于75°。底板注浆为浅孔注浆,注浆锚杆与底板垂直,注浆孔布置为两边分中1.5m各一根,排距2m。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(4)注浆初压取0.5MPa,注浆终压取3~4MPa。采取水泥单液浆或双液浆进行注浆,单液浆严格按水泥:水=0.75:1的水灰比进行配比。如果跑浆无法封堵时,可采取双液浆进行封堵,双液浆严格按水:水泥 =1:1的水灰比进行配比。

3 巷道修护过程

3.1施工顺序

巷道刷帮、挑顶、卧底成巷后,施工锚索吊梁,再进行喷浆,喷砼强度为C20,喷厚为120mm,养护7天后在进行注浆,按照上述要求施工注浆锚杆眼、安装注浆锚杆。

3.2 施工工艺

(1)锚索吊梁施工

①根据现场搭设作业平台,按设计施工锚索孔:采用锚索机配合Ф32mm钻头打锚索孔,孔深6000mm,允许误差0~+50mm。

②安装药卷:向孔内装入3卷MSK2850型树脂药卷,用钢绞线慢慢将药卷推入孔底。③搅拌药卷:用搅拌头将锚索机与钢绞线连接起来,然后升起锚索机推进钢绞线,边推进边搅拌,直至孔底停止升锚索机,搅拌30~40s停机,待2min后退下锚索机。④张拉钢绞线:打齐锚索50min后,方可将锚索吊梁、垫板和锚具套在锚索上。采用MQ22-250/63矿用锚索张拉仪加压,使吊梁及垫板紧贴岩面,并保证预紧力在80-100KN。

(2)喷浆施工

①施工中采用人工拌料、喂料,喷浆机喷料。②喷浆时:先给水,后开风,再开机,最后进行上料;停机时:先停料,再停机、关水,最后停风。③喷射顺序先帮部后顶板、先裂隙后表面。枪头与喷浆面应尽量保持垂直,距离以800~1000mm为宜,枪头移动方式采用螺旋轨迹顺时针转,前进一圈压半圈地均匀缓慢地向前移动。

(3)注浆施工

①对巷道已喷浆段注浆前,先检查巷道的完整性,并在注浆处设好警戒,注浆期间严禁行人通行,每个注浆孔注浆结束后实行挂牌留名,实行谁注浆谁负责制度,确保注浆效果。②锚注管安装:锚注管杆体上每隔250mm,按T字型梅花布置Ф5mm注浆孔,外端车50mm丝扣,终端加工成扁状,以增加注浆出口压力。安装锚注管时,在锚注管外端拧入相应螺母以不露丝扣为宜并缠绕麻丝,放入锚注孔内,用锤将锚注管扎紧,管头外露50mm,用半卷MSK2850锚固剂封眼口,以防脱锚。③注浆顺序:实行先外后里,由上向下,先帮后顶,先采用单液浆注浆,如跑漏严重时再注双液浆的顺序进行施工。

(4)注浆扩散半径及注浆压力

①注浆压力:帮部注浆压力为2.5MPa,顶部注浆压力为3MPa。②出现跑浆时,主要采用两种方法进行处理:一是对跑浆处用黄泥堵塞裂缝;二是提高浆液的浓度,进行间歇注浆。

(5)注浆作业质量管理

①注浆孔注浆由专人负责,负责装卸锚注管与出浆泵管的连接,观察并处理渗浆、漏浆。②注浆作业时,有专人负责对注浆孔号、注浆压力、注浆量做好原始资料记录、整理,为以后分析评估注浆效果提供依据。

(6)注浆结束标准

①达到设计的最大注浆压力;②达到设计的最大注浆量。

4 结语

新集二矿-650M-750M东翼回风上山软岩段修护采用锚网索、喷浆和深浅孔注浆联合修护加固方案后,解决巷道反复修复的难题,提高周围岩体的整体性,通过对巷道位移量的观测和数据收集,巷道围岩的变形量降低了90%以上,有效的降低了巷道的维护量和成本,取得良好的经济和社会效益。实践证明,深浅孔注浆方案,是一种相对修护时间短、成本低、效果好、易操作的遏制松软围岩层变形的有效方法,适用于类似软岩条件巷道的巷道的修复,对其它巷道起到一定的指导和借鉴意义。

参考文献:

[1]陈春慧,宋选民.基于深浅孔注浆技术的破碎顶板岩层巷道综合治理[J].煤矿安全,2016,(2);

[2]彭德锦,石圣庆,储兰清.深孔短锚杆注浆技术在权台矿的应用[J].煤矿开采,2004,(2);

[3]郝全明,杨召群,苏彦斌.深孔注浆改善高应力巷道围岩稳定性的研究[J].煤矿安全,2015,(10);

[4]王勇.煤矿锚、网、喷支护认识与实践[J].科技信息,2011,(29)。

论文作者:魏邦龙

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/7

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