陈战杰 褚睿
河南宝雨山煤业有限公司宝雨山煤矿 河南省洛阳市 471300
摘要：在煤矿开采中，巷道围岩注浆加固技术很大程度上直接影响煤矿开采过程中的安全。文章对“三软”煤层煤巷壁后注浆加固技术研究与应用进行了研究分析，以供参考。
关键词：“三软”煤层；煤巷；注浆加固
1前言
当前，在我国多种岩石工程中，注浆技术得到了全面的应用与发展，注浆理论、注浆器械、注浆工艺技术、注浆材料以及注浆质量检测技术等都获得了良好的发展。注浆理论主要从裂隙介质注浆理论、拟连续介质注浆理论、多孔介质注浆理论逐渐发展为裂隙和孔隙双重介质注浆理论。煤炭资源开采推动了我国经济水平的全面发展，很大程度上还影响了我国人民的日常生活，所以，现阶段我国煤炭资源开采已经引起了社会各界的普遍关注。
2三软煤巷破坏原因分析
围岩比较破碎、成孔差，不利于锚索施工，不能够满足巷道在服务年限内的正常使用。根据理论分析得到巷道发生变形的主要原因：
（1）巷道围岩强度低，大部分区段直接顶板为泥岩、炭质泥岩或砂质泥岩，厚度0.13～0.87m，平均0.48m。基本顶为砂岩，断层发育处及背斜轴部地带，岩石原生结构遭到破坏，裂隙较发育。伪底多为炭质泥岩，易破碎。
（2）巷道受到比较大的地质构造应力，根据煤矿实际测量的地应力数据，最大主应力方向与大巷的走向近似平行，导致巷道的围岩出现不稳定的情况。
（3）支护方式不合理，原巷道支护采用U型钢支架+铁椽子+菱形金属网+双抗网的支护方式，在巷道掘进过程中，由于顶煤稳定性差，所以巷道掘进速度慢、周围煤体极易冒落、片帮。
（4）支护围岩相互作用关系较差，由于颗粒化煤体自身的稳定性和可锚固性极差，锚网索支护与巷道浅部的煤体难以形成具有一定自承载能力的有效承载结构，严重限制了支架承载性能的发挥。
3巷道注浆加固技术的作用与注浆材料选择的原则
3.1注浆加固技术作用分析
（１）能够实现围岩结构面刚度及强度的提升。结构面直接控制了结构面发育煤岩体的变形及强度，通常情况下的，结构面刚度与强度较低可能会出现张开、离层或者滑动的情况，造成煤岩体的体积增大及强度降低，很大程度上会造成巷道围岩的变形。注浆加固技术的应用能够显著提升结构面的刚度与强度，提升煤岩体整体强度，进一步提高围岩承载能力。
（２）充填压密裂隙。在泵压作用下浆液会渗透充填裂隙，经过挤压会使充填不到的裂隙闭合，降低煤岩体孔隙率，改善空隙、裂隙周围应力分布状态，进一步提升围岩强度。
（３）隔绝空气、封闭水源。围岩注浆能够对流水通道起到良好的封堵作用，从而减轻围岩受到水的软化作用，防止因为水的影响而造成围岩强度的大幅度降低。围岩注浆后对裂隙的封堵还能够有效防止围岩出现风化情况。
3.2注浆材料选择的原则分析
注浆材料性能对整个工程注浆效果产生决定性作用，因此，科学合理的选择注浆材料，对于巷道加固是否成功起到了基础保障性作用。注浆材料的选择需要注意以下几个因素：
（１）要注意巷道围岩变形破损情况及结构面分布情况，其中包含围岩裂隙的裂隙开度、发育程度及维修加固巷道围岩的破坏深度及范围等。
（２）要满足注浆施工之后固结体整体性以及抗变形能力的具体要求。对准备巷道、开拓巷道以及井筒等永久性工程，注浆后需要具备高度的抗变形能力。
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（３）在确保工程效果的基础上，要尽量应用成本低且来源广的注浆材料，对于性能相同的材料，要选择具有高度工艺适应性的材料。
4煤矿巷道围岩注浆加固技术应用及发展中应注意的问题
4.1注浆材料必须符合井下施工的实际需求
现阶段，注浆加固技术中注浆材料缺乏专业性，不能满足煤矿开采井下施工的具体需求，影响注浆加固技术的应用效率及质量的提升，提升注浆材料的专业性是重要途径。因为煤矿巷道围岩会发生多种不同情况，所以对每种不同情况应用的施工技术也具有差异性。基于此，材料研发工作人员需要结合井下施工的实际情况，针对井下环境的具体特征，研发具有风干速度快、加固性强、制备简单并且具有专业性的材料，以减轻井下施工负担，提升井下施工质量，确保注浆加固技术能够得到有效的应用。此外，还要注重注浆材料的多元性，满足施工中的不同需求。
4.1注重专业技术性人才的培养
（１）煤矿企业要重视人才培养，不能只将工作重点放在产量及施工安全这两个方面，不然很容易出现施工技术人员无法良好落实施工技术的情况，从而对整个围岩加固质量产生极为不利的影响。煤矿企业需要及时调整企业内部管理工作，提高对专业技术人才培养的力度，为工作人员的专业培训及学习活动展开提供良好的学习环境，以提升施工技术人员的专业技能操作水平。
（２）企业需要结合实际情况建立完善的管理体系，提升技术的规范性应用。
注浆加固技术对施工技术人员专业素质提出了相关要求，严格限定了施工人员技术操作的规范性。煤矿企业需要根据注浆加固技术应用中的实际需求，制定科学合理的管理体系，加大对煤矿围岩加固环节的监督与管理力度，确保施工技术人员技术应用的规范性，从而提升煤矿开采的施工质量。
5注浆加固技术存在问题及主要发展趋势探讨
现阶段，我国煤矿巷道注浆加固技术以及注浆加固理论取得了大量的研究成果，也解决了大量巷道加固难题，但注浆加固环节的隐蔽性以及煤岩体地质条件具有极大的复杂性，有很多现实性问题还需要进一步深入探索与研究。
（１）对注浆方案设计之前的煤岩体地质力学给予全面的评估与测试，尤其是应对围岩中的裂隙、层理以及节理等结构面的分布，重点深入的调查、分析围岩破坏的范围、原因、发展过程以及程度，全面详细的了解被注对象，从而为注浆加固工程设计提供可靠、全面的基础性资料。
（２）与注浆技术以及注浆材料的发展相比较，裂隙岩体注浆理论在研究上还具有一定的滞后性，在研究过程中应当重视以下几个方面：浆液在弯曲节理中及粗糙节理中的流动规律；注浆固液耦合以及在交叉裂隙网络中浆液扩散流动规律分析；在裂隙网络中时变性浆液的流动规律；在各向异性煤岩体中浆液渗透流动规律等。
（３）积极开发与井下巷道围岩特征符合的新型注浆技术，一方面能满足注浆加固效果及煤矿生产要求，另一方面还能降低逐渐资金成本的投入，对改善井下环境起到积极的促进作用。
（４）加大注浆环节参数的控制与监测，实时监测注浆压力、浆液黏度以及注浆流量变化，及时发现注浆中存在问题，从而进一步提升注浆质量。
5结束语
针对采用锚网索支护的三软煤层巷道，由于颗粒化煤体自身的稳定性和可锚固性极差，采用锚网索支护后，其与巷道浅部的煤体难以形成具有一定自承载能力的有效承载结构，通过注浆能够显著改善围岩条件，提高围岩整体性，同时为施工锚索创造有利条件，提高巷道的整体安全性。
参考文献；
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论文作者:陈战杰,褚睿
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/11
标签：围岩论文; 注浆论文; 巷道论文; 裂隙论文; 技术论文; 煤矿论文; 材料论文; 《防护工程》2018年第24期论文;