摘要：富力煤矿是龙煤集团鹤岗分公司下属煤矿，1958年建矿，1961年投产，开采历史长，现已开拓延伸至-760标高。随着矿井的延伸，矿山压力明显增大，已施工巷道出现明显变形，断面缩小、底板鼓起，严重影响巷道的安全生产使用。为提高巷道围岩自身的承载能力，对修复后的巷道及时采用围岩注浆加固技术，使破碎岩石凝固成一个整体，增加整体强度，减少变形。
关键词：富力煤矿；巷道修复；支撑应力；围岩注浆加固
一、工程概况
富力煤矿-530~-480四段钢带机井筒位于我矿深部，巷道处于高应力集中区，变形严重，经多次扩断面修复仍不能满足工程需要。该巷道总工程量125米，巷道围岩破碎，施工前巷道变形严重，局部地点只有3.5×3.1米断面，经扩断面修复后断面达到5.2×3.4米。修复后的巷道及时注浆加固。
二、注浆技术工艺原理
加固注浆的主要工艺原理是通过人工钻孔，将注浆浆液注入围岩中，靠注浆压力使浆液沿围岩的裂隙扩散，使巷道围岩形成一个加固带，即注浆帷幕，从而提高巷道的整体性、增强围岩强度的一种技术。
三、施工工艺及技术要求
（一）注浆孔设计：
（1）、两帮和顶板注浆孔在巷道轮廓线上均匀布置，方向与巷道壁垂直成90°夹角。每排7个，开孔间距1.5m，排距2.5m，孔深4m，孔径60mm。
（2）、底板注浆孔布置在皮带两侧，排距2.5m，孔深2.0m，孔径44mm。方向与巷道底板成60°夹角。底板注浆前施工止浆垫，灌浆地槽净规格0.5m宽，0.4m深（若底板松散岩石较厚，地槽深度要拉到硬底），4.5m长，用浆液施工止浆垫，向灌浆地槽内灌入0.3m高。底板注浆结束后用岩石将止浆垫填平。注浆孔间、排距允许偏差±100mm，外露长度不大于100mm。
（3）、岩石松软区域适当加密注浆孔排距，排距调整2.0m。
（4）、注浆孔施工使用YT29型气腿式凿岩机，使用Φ60mm钎头、44mm钎头。
（5）、巷道注浆断面注头规格：Φ50mm×1500mm
Φ40mm×1500mm
注头尺寸示意图见图1
图1 注头尺寸示意图
（6）、全过程施工必须使用注浆记录仪，当注浆压力达到2Mpa，流量≤1L/min时，连续记录四次，即可停止注浆。
（二）注浆材料配比设计：
（1）、水灰比：0.55：1（灰为水泥和灌浆剂的总和，灌浆剂占水泥的8.6％）
（2）、水泥：Po42.5普通硅酸盐水泥
（3）、以50kg水泥为例计算：
①灌浆剂用量：50kg×8.6％=4.3kg
②水的用量：54.3kg×0.55=30kg
（4）、配置好的水泥浆具有强度高、零缩水、微膨胀等优点，能有效填充裂隙、将破碎岩石包裹成一个整体，从而形成坚固的巷道抗压圈。
（三）工艺流程：
（1）、打注浆孔——安装/固定注浆管——用麻包扎管头注浆螺纹/堵头临时封孔——封口——连接注浆设备及管路——注浆。
（2）、制作浆液：按比例先将灌浆剂及水泥加入清水中，进行高速搅拌5分钟，混合搅拌均匀，注浆时持续使用低速搅拌，防止浆液沉淀。
（3）、钻孔内的岩粉应吹掏干净后，再安放注浆管固定牢靠，用麻包好注浆头部分螺纹，然后安装巷道拱顶及两肩处注浆管，在插好注浆管后，堵漏剂封严，防止糊孔堵塞。
（4）、每一排注浆要先对奇数孔注浆，再对偶数孔注浆，浆液初凝时间为1h40min，待浆液初凝后方可注下一排。
四、注浆过程中需注意的问题
（1）、注浆压力的控制
注浆时，一般将压力控制在1.5MPa以内，达到2MPa时要及时停止注浆，确保注浆压力能够满足加固的要求即可，如果注浆压力过大，反而会适得其反，会导致原有岩层劈裂，加大围岩裂隙，从而影响到加固的效果。。
（2）、注浆流量的控制
注浆时不仅要控制注浆的压力，同时也要控制注浆的流量，最好将流量控制在20-30L/min，流量过大，浆液沿巷道围岩裂隙至松动圈以外部位，甚至更远，效果不经济。对于吃浆量大的孔可采用间歇注浆方式控制。
（3）、注浆孔施工质量把控
在钻孔时，务必要使用专业的设备进行钻孔，做好现场的监管工作，避免孔径倾斜，或者孔深不够。
（4）、注浆后效果检验
施工过程中要经常检验注浆效果，不断总结经验、不断改进施工工艺、不断优化设计方案，以达到即保证施工质量又经济的目的。注浆效果的检验可通过以下途径：（1）日常巡查，每日注浆前检查巷道已注浆段外观是否有碹皮开裂、底板鼓起等现象；（2）安设顶板离层仪，定期检查离层仪是否有变化；（3）施工取芯钻孔，检查取芯岩柱完整性，水泥浆是否已将破碎岩石包裹。
五、结束语
-530~-480四段钢带机井筒通过巷道围岩注浆加固使破碎围岩形成一个整体，提高了巷道的整体性及承载力。巷道状态良好，无变形，达到了预期效果。注浆加固技术应用到巷道修复中，尤其是大断面、大跨度巷道、特殊地质构造带、深部高应力区、围岩破碎的软岩巷道效果显著，能有效解决多次反复修复问题，破解了多年来制约富力煤矿巷道修复施工中的技术难题。注浆加固技术工艺与传统修复支护工艺比较，具有成本低、修复加固效果好、巷道服务年限长、施工安全易操作等优点。该技术不仅可以用于老旧巷道的修复，还可以用于新掘巷道的超前预注浆、淋水巷道的封水、堵水等工程，应用范围广、经济效果显著。
作者简介：
李宪成（出生：1971年），男，黑龙江省鹤岗市人，工程师，2009年毕业于黑龙江科技学院，现从事煤矿技术工作。
论文作者:李宪成
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/24
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