李東洞　張現(xiàn)

（中國(guó)平煤神馬能源化工集團(tuán)平煤股份八礦，河南 平頂山 467000）

煤層底板注漿改造施工技術(shù)分析

李東洞張現(xiàn)

（中國(guó)平煤神馬能源化工集團(tuán)平煤股份八礦，河南 平頂山 467000）

平頂山煤田的位于河南省中部，京廣、焦枝兩條鐵路從東西兩側(cè)通過(guò)，平頂山煤田是50年代開(kāi)發(fā)的新礦區(qū)，是在1955年的時(shí)候建立的，1957年開(kāi)始出煤，在1975年的時(shí)候原煤的產(chǎn)量就突破了1 000萬(wàn)噸，本文簡(jiǎn)要介紹了煤層底板注漿的改造工藝。

煤層底板；注漿改造；施工工藝

奧石系石灰?guī)r層的富水性很強(qiáng)，而且水的壓力非常大，在平頂山煤田的大部分礦區(qū)中，有著較穩(wěn)定的薄層灰?guī)r含水層。部分礦區(qū)中的奧灰與徐灰之間的距離很小，或者有變薄帶、構(gòu)造破碎帶、導(dǎo)水裂隙帶的存在，這樣使得奧灰與徐灰之間的聯(lián)系更加緊密，在宏觀上我們可以把它們看作是一個(gè)含水體［1］。如果礦區(qū)采用疏水降壓的方式進(jìn)行煤炭開(kāi)采的話，不僅輸排水的費(fèi)用增加，加重礦區(qū)的生產(chǎn)成本，同時(shí)還會(huì)大量的地下水資源，站在經(jīng)濟(jì)的角度上來(lái)看，這是極其的不符合常識(shí)的。在人們經(jīng)過(guò)很多次的實(shí)驗(yàn)以后，如今很多的礦區(qū)是采用帶壓開(kāi)采的這樣的方法，這種方法是以預(yù)防作為主要的，這樣的開(kāi)采的辦法時(shí)一定要對(duì)水壓、構(gòu)造、水量以及隔水層等等一些原本的條件進(jìn)行仔細(xì)的研究的。

1　煤層底板注漿改造技術(shù)原理分析

該技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用、發(fā)展了20幾年，需要在對(duì)含水層進(jìn)行注漿改造之后再開(kāi)采，在經(jīng)過(guò)地面打孔以及地面注漿、井下打孔以及井下注漿這兩個(gè)發(fā)展階段之后，現(xiàn)在已經(jīng)普遍達(dá)到了井下大面積的打孔、對(duì)地面可以持續(xù)注漿的新技術(shù)，在日常的應(yīng)用當(dāng)中，積累了大量的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。該技術(shù)主要是沿著工作面的運(yùn)輸巷，來(lái)進(jìn)行大面積的將注漿鉆孔布置，利用這些注漿鉆孔來(lái)對(duì)底板灰?guī)r含水層當(dāng)中的巖溶裂隙以及導(dǎo)水裂隙進(jìn)行注漿的填充，這在很大程度上將含水層的富水性減弱，且還可以將水源的補(bǔ)給通道切斷，讓已經(jīng)注漿的含水層可以被改造成為不含水或者是弱含水層。同時(shí)，也很大程度地將每層底板的隔水層強(qiáng)度有效地增強(qiáng)，可以達(dá)到工作面不突水的開(kāi)采效果［2］。

2　注漿孔的設(shè)置技術(shù)

一般的情況下，我們的工作面是包括上下兩個(gè)巷的，需要按照一定的規(guī)則有規(guī)律地進(jìn)行鉆孔，做這樣工作就是為了一個(gè)整體的改造范圍和一整個(gè)的工作面內(nèi)的覆蓋率達(dá)到百分之八十以上。在一些特定的區(qū)域要加密布置鉆孔，比如說(shuō)就是在我們工作面的周壓以及初壓的邊上，含水層的富水段，構(gòu)造的發(fā)育段，我們?cè)诖蚩椎臅r(shí)候一定要注意裂縫的發(fā)育方向以及鉆孔的方向主要就是為了能夠穿透含水層。舉個(gè)例子，肥東礦區(qū)的施工人員一般會(huì)在工作面的軌道運(yùn)輸巷內(nèi)間隔60～80米就會(huì)施工一鉆機(jī)房，然后以不同的傾角和方位，在工作面的上、中。下各個(gè)部位鉆上2～4個(gè)鉆孔。

3　關(guān)于注漿材料

黏土是注漿的最主要的原材料，與此同時(shí)，一定要摻進(jìn)去一定量的水泥，在合適的時(shí)間段里，一定要加進(jìn)去一些水。

3.1施工的黏土一定要有塑形指數(shù)

相關(guān)的實(shí)踐數(shù)據(jù)表明，黏性的土一般來(lái)講，都是能夠當(dāng)作是在制作漿液的時(shí)候的材料的，用的黏土的塑形的指數(shù)越高越好，對(duì)于造漿來(lái)講就越有利。

3.2漿液的結(jié)構(gòu)的生成劑就是水泥

在我們施工的時(shí)候，水泥本身具有的作用可以使?jié){液具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)是uni顆粒水化反應(yīng)的速度與漿液的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的增加有很大的關(guān)系，水化的速度不斷的加快，相關(guān)的漿液的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也不斷地變快，雖然一般的硅酸酸鹽水泥以及別的都可以用來(lái)配置漿液，但是在一般情況下我們會(huì)優(yōu)選用425”或者是525”的一般的硅酸鹽水泥。

3.3漿液的添加劑

它不僅僅可以加快水泥顆粒的快速的變化，還能夠在漿液的結(jié)構(gòu)形式的過(guò)程里加快凝固漿液。

4　注漿施工技術(shù)流程分析

4.1在注漿之前先對(duì)著注漿孔放水1～1.5個(gè)小時(shí)，這樣做的目的就是將注漿的孔中沉淀下去的碎石頭以及別的東西都沖出來(lái)，一定要保障裂隙的暢通，又要保證注漿的順利進(jìn)行。

4.2根據(jù)單孔涌水量和巖溶的發(fā)育程度，來(lái)確定水灰比、比重、稠度。

4.3相關(guān)的施工人員要在注漿過(guò)程中，根據(jù)進(jìn)漿和泵壓等情況來(lái)及時(shí)調(diào)整泵量和漿液配比。

4.4相關(guān)的施工的人員要在達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候就關(guān)閉注漿的閥門(mén)，還一定要用清水沖洗管路，積極的檢查注漿的相關(guān)設(shè)備。

4.5工作人員在第一次注漿后，一定要具體情況具體分析，然后來(lái)準(zhǔn)備下一次的序孔，視薄層灰?guī)r賦水性以及注漿的效果來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充注漿。

5　注漿技術(shù)分類(lèi)分析

通過(guò)充填封堵煤層底板裂隙和出水通道，這樣才能達(dá)到增強(qiáng)隔水層的厚度及強(qiáng)度，加固底板的效果，這就是注漿的最根本的目的。注漿用的最主要的材料就是水泥漿和黏土漿。分為動(dòng)態(tài)漿與靜態(tài)漿兩個(gè)部分。

5.1動(dòng)態(tài)注漿

因?yàn)榈装迤屏押鸵恍┚唧w的情況等等的一些原因，在注漿孔的周?chē)牟擅嫔闲纬伤锫?lián)系的通道的時(shí)候，一定要采用動(dòng)態(tài)的注漿的方式。首先就是加大漿液的濃度，采用循環(huán)的注漿的方式來(lái)實(shí)施。日過(guò)做不到想要的效果就可以使用水玻璃以及黏土漿液一起注漿，這樣的話就可以把漿液硬化的速度加快，然后就是根據(jù)溶洞填充的具體情況，針對(duì)不一樣的情況來(lái)填塞一些骨料，這樣做的目的就是保證填充固結(jié)強(qiáng)度。

5.2相關(guān)的靜態(tài)漿液

靜態(tài)的漿液是可以直接的注入的，第一步可以使用濃度小一點(diǎn)的黏土的漿液來(lái)進(jìn)行填充裂縫，下一步可以使用不同的漿液混合在一起注漿來(lái)填充縫隙，空口水壓是比空口的壓力小很多的，可以作為停止注漿及填充飽和的標(biāo)志。

6　注漿后期效果檢查

①在注漿完成之后，要把預(yù)計(jì)要注漿的量和實(shí)際注漿的量進(jìn)行比較，看一下實(shí)際注漿的兩是不是跟預(yù)期的符合。

②在完成以后還要看一下注漿孔，取出他的芯看一下具體的情況。

③還可以從檢查孔這個(gè)方面來(lái)得出主將改造的效果的結(jié)論，不一樣的情況的數(shù)據(jù)也是不一樣的，所以合格的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，要以具體的情況來(lái)看。

7　結(jié)語(yǔ)

在經(jīng)過(guò)不斷地完善之后，增加了它的安全性，也取得了很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，這就充分的說(shuō)明我們的不斷研究實(shí)踐和努力都是有用的，也說(shuō)明了我們的方法都是切實(shí)可行的。

［1］趙斌，等.注漿堵水加固技術(shù)及其應(yīng)用［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.

［2］柴登榜.礦井地質(zhì)工作手冊(cè)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.

Analysis on Construction Technology of Grouting Reconstruction in Coal Seam Floor

Li Dongdong Zhang Xian
（No.8 Mine of Pingdingshan Coal，China Pingmei Shenma Energy&Chemical Group Co.，Ltd.，Pingdingshan Henan 467000）

Pingdingshan coalfield is located in Central Henan Province，the two raillines of Jingguang，Jiaozhiget though it on the east and west sides.Pingdingshan coalfield is a new mining area developed in the 1950s，which was established in1955 and began to produce coals in1957，and the coal production exceeded 10 million tons in 1975，this paperbriefly described the grouting reconstruction technology in the coal seam floor.

coal seam floor；grouting reconstruction；construction technology

TD745

A

1003-5168（2015）05-0060-2

2015-4-28

李東洞（1982-），男，本科，助理工程師，研究方向：巷道開(kāi)拓。