康書(shū)亭

（山西陽(yáng)泉固莊煤礦，山西 陽(yáng)泉 045060）

15704回風(fēng)巷為大斷面全煤錨網(wǎng)支護(hù)巷道，因受構(gòu)造應(yīng)力和采動(dòng)影響，巷道煤巖破壞松動(dòng)圈直徑達(dá)7 m。采用錨注加固法加固巷道，鉆機(jī)按設(shè)計(jì)深度7.5 m打注漿孔，退出鉆桿后，出現(xiàn)“塌孔”現(xiàn)象，導(dǎo)致注漿管安裝困難；注漿過(guò)程中，發(fā)生煤壁脹裂片幫、跑（漏）漿、注漿壓力突然驟降等危險(xiǎn)異常情況；巷道嚴(yán)重收縮變形，擴(kuò)巷施工不安全。針對(duì)以上情況，本工程采取了以下施工方案：

1 注漿加固施工方案

1.1 注漿施工參數(shù)和注漿孔布置

注漿孔深度7.5 m，孔徑φ30 mm，注漿壓力2～4 MPa，單孔注漿量90 kg/孔。施工中如遇地質(zhì)條件發(fā)生較大變化時(shí)，要根據(jù)煤巖破壞及支護(hù)情況及時(shí)調(diào)整注漿壓力和注漿量，以防止煤壁脹裂片幫。

圖1 頂板注漿孔平面布置圖

圖2 幫注漿孔平面布置圖

圖3 注漿孔布置斷面圖

1.2 工程量及施工計(jì)劃

注漿總工程量110 m，分成11分段，每分段10 m，每天一個(gè)班，每班工作8 h，每班完成一個(gè)10 m分段的所有注漿加固工作。由外向里逐段推進(jìn)，分段、逐段推進(jìn)的目的是為了確保施工安全。

1.3 注漿材料和設(shè)備

注漿材料為GN-1型固特瓏化學(xué)漿液，由體積相等的A、B兩種有機(jī)高分子原料組成，采用ZBQ-5/12型氣動(dòng)高壓雙液化學(xué)注漿泵，與注漿設(shè)備配套的進(jìn)風(fēng)管路為Φ25 mm，高壓風(fēng)管20 m，出漿管規(guī)格為Φ10 mm，長(zhǎng)度為10 m、5 m、2 m的各若干根。

1.4 注漿施工工序

標(biāo)定孔位置—打注漿孔—安裝注漿管—封堵注漿鉆孔口—注漿系統(tǒng)與注漿管連接—注漿—清洗注漿系統(tǒng)—拆除注漿系統(tǒng)與注漿管。

按注漿孔布置圖，用紅油漆標(biāo)定一個(gè)施工作業(yè)循環(huán)范圍內(nèi)的所有注漿孔位置并編號(hào)，打完本孔，隨之安裝注漿管并封堵該鉆孔口，盡量縮短時(shí)間，以防“塌孔”給安裝注漿管和封孔造成困難。如此完成一個(gè)分段內(nèi)的所有孔后，才可連接注漿，注完一個(gè)孔，換連另一個(gè)孔，直至注完整個(gè)分段，最后清洗注漿系統(tǒng)，并拆除注漿系統(tǒng)與注漿管。

1.5 打孔和注漿方式

采用二次打孔及二次注漿方式，即先打4m淺孔，完成一個(gè)10 m分段的所有孔，隨后注漿完成這個(gè)10 m分段，拔出注漿管，在原孔位置打至7.5 m的設(shè)計(jì)孔深，再次完成這個(gè)分段內(nèi)的打孔和注漿工作。

先打4 m淺孔，注漿加固淺部破碎煤巖，漿液也可擴(kuò)散到孔底深部，加固深度超過(guò)4 m的孔深，可解決“塌孔”造成的安裝注漿管困難問(wèn)題。

1.6 封孔方式

采用袋式封孔法是將布袋內(nèi)充入固特瓏化學(xué)漿液，漿液化學(xué)反應(yīng)后硬化膨脹，封堵注漿鉆孔孔口。封孔的作用是使注漿孔內(nèi)形成密閉空間，漿液才能在注漿泵壓力的作用下，以孔為中心，向孔周圍的煤巖空隙中擴(kuò)散，見(jiàn)圖4。

圖4 袋式封孔法示意圖

1.7 打孔和注漿順序

采用隔孔打孔—注漿順序，即在一個(gè)10 m分段內(nèi)，是先按1-1、3-3……順序“打—注”單號(hào)孔，然后按2-2、4-4……順序“打—注”雙號(hào)孔。頂板孔和兩幫孔，按統(tǒng)一起點(diǎn)和順序編號(hào)，淺孔和深孔二次打孔—注漿，均按此順序注漿，見(jiàn)圖5。

圖5 打孔—注漿順序標(biāo)號(hào)圖

其優(yōu)點(diǎn)是，“打—注”完單號(hào)孔后，雙號(hào)孔鄰孔已注漿加固，漿擴(kuò)散到本孔破碎的煤巖附近，本孔也可得到加固，再次解決“塌孔”問(wèn)題，有利于打雙號(hào)孔，同時(shí)雙號(hào)孔周圍空間得到封閉，可防止?jié){液“竄孔”和“跑液”，注漿效果好。

2 錨固加固施工方案

2.1 錨固加固施工內(nèi)容及要求

（1）施工內(nèi)容。修復(fù)堅(jiān)固原有損壞失效的支護(hù)、擴(kuò)巷部位，按原設(shè)計(jì)補(bǔ)錨網(wǎng)支護(hù)、按錨固加固設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。

（2）施工要求。更換破損附件，緊固松動(dòng)的螺母和錨具，使預(yù)緊力達(dá)到設(shè)計(jì)值，做錨固力檢驗(yàn)，重新補(bǔ)打失效和錨固力達(dá)不到設(shè)計(jì)值的錨索錨桿；巷道收縮部位，應(yīng)擴(kuò)巷，使斷面尺寸和支護(hù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值。擴(kuò)巷施工堅(jiān)持“盡量少破壞已有支護(hù)，不破壞區(qū)段煤柱，不破壞巷道頂板，減小施工擾動(dòng)”的原則，采用風(fēng)鎬破煤，不用炸藥爆破，起底使巷道高度達(dá)到設(shè)計(jì)值，僅擴(kuò)工作面?zhèn)葞?，使巷道凈寬達(dá)到設(shè)計(jì)值。

2.2 錨固加固施工步驟

（1）注漿加固完工后，對(duì)加固區(qū)巷道斷面和支護(hù)進(jìn)行全面檢查，標(biāo)定損壞失效的支護(hù)、巷道斷面收縮嚴(yán)重和需要擴(kuò)巷的部位。

（2）按標(biāo)定部位和施工要求由外向里，先修復(fù)巷道支護(hù)，然后按錨固加固設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)（擴(kuò)巷部位先不補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，僅修復(fù)支護(hù)），最后擴(kuò)巷，擴(kuò)巷部位按原設(shè)計(jì)補(bǔ)錨網(wǎng)支護(hù)，按錨固加固設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。

3 錨注加固施工安全技術(shù)措施

3.1 注漿加固施工安全技術(shù)措施

（1）注漿加固施工，必須由外向里逐段進(jìn)行。

（2）施工前，要敲幫問(wèn)頂，排除頂、幫浮矸危巖，并支設(shè)帶帽單體液壓支柱，臨時(shí)加固施工地點(diǎn)巷道，確認(rèn)安全后，方可施工。

（3）整個(gè)注漿系統(tǒng)高壓端的聯(lián)接件必須牢固。操作封孔器時(shí)不能正面面對(duì)，必須在注漿管內(nèi)脈沖壓力釋放后，才能開(kāi)啟注漿閥門。

（4）與注漿無(wú)關(guān)人員及注漿前方觀察人員，必須在注漿區(qū)域10 m以外遠(yuǎn)距離觀察，并佩戴好相應(yīng)的防護(hù)用品，隨時(shí)與司泵人員取得聯(lián)系。

（5）司泵工必須始終嚴(yán)密注視泵壓，關(guān)注泵況，并隨時(shí)與前方觀察人員聯(lián)系，一旦發(fā)現(xiàn)煤壁松動(dòng)、跑（漏）漿、注漿壓力突然驟降等異常情況，應(yīng)立即停止注漿，在查明原因，采取措施后方可恢復(fù)注漿施工。

（6）配漿人員應(yīng)保持漿液不吸空，隨時(shí)觀察泵的吸漿情況，保持兩漿液的配比適中。

（7）進(jìn)行打眼、埋管、封孔、連管等作業(yè)時(shí)，應(yīng)預(yù)先檢查周圍的安全狀況，尤其是迎頭頂板維護(hù)情況，不得違章作業(yè)。

（8）注漿完畢后，應(yīng)立即用清水或機(jī)油清洗管路，并將泵、管路等歸整、碼放整齊。

3.2 錨固加固施工安全技術(shù)措施

（1）施工人員必須站在穩(wěn)定、可靠，有永久支護(hù)、臨時(shí)支護(hù)的地點(diǎn)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。

（2）待變形破壞區(qū)巷道注漿凝固穩(wěn)定后，方可由外向里進(jìn)行錨固加固施工。

（3）對(duì)巷道變形破壞嚴(yán)重的地點(diǎn)，若注漿加固后斷面不能滿足設(shè)計(jì)要求，而采取起底和擴(kuò)工作面?zhèn)葞偷姆椒〝U(kuò)巷時(shí)，擴(kuò)巷前，應(yīng)支設(shè)帶帽單體液壓支柱作為臨時(shí)支護(hù)，以加固施工地點(diǎn)。

（4）所有失效的錨索錨桿，必須在其旁重新補(bǔ)打。

4 結(jié)論

破碎煤巖巷道錨注加固施工方案和安全技術(shù)措施有效地解決了深部破碎煤巖“塌孔”問(wèn)題，保證了施工安全和錨固加固施工質(zhì)量，取得了良好的技術(shù)效果。