宋萬軍

摘 要：煤炭是我國能源結構中的重要組成部分，據(jù)統(tǒng)計，我國的煤炭開采量及使用量都占據(jù)著世界第一的位置。隨著礦井服務年限的增長以及深度的不斷延伸，巷道失修所帶來的片幫、冒頂?shù)劝踩珕栴}越來越成為制約礦井長期正常開采的重要因素，做好礦井失修巷道的加固養(yǎng)護，確保巷道的安全是提高礦井開采能力與開采安全的重要舉措。文章將就如何做好失修巷道的注漿加固進行分析闡述。

關鍵詞：煤炭；礦井巷道；失修；注漿加固

前言

煤炭開采是支撐我國經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱之一，做好巷道的支護加固是提高礦井服務年限及煤炭開采安全性的重要途徑。在失修巷道中采用注漿加固技術，在取得了較好的經(jīng)濟效益的同時也為失修巷道整修提供了一條安全可行的施工方法。

1 巷道失修原因及分類

巷道失修是困擾煤炭開采的難題，究其原因，巷道失修是由于地下巖體內(nèi)弱面存在有裂隙、層理以及節(jié)理等原因造成的，從而使得巖體的穩(wěn)定性與整體性大打折扣。當圍巖發(fā)生破壞或者變形時，若圍巖的支護及加固強度不夠將會使得巖體在受到外力作用時產(chǎn)生冒頂或是片幫，從而嚴重影響巷道的結構穩(wěn)定性與使用安全性。巷道失修根據(jù)其產(chǎn)生的類型及特點可以分為冒頂、片幫、底鼓或是冒頂加片幫、片幫與底鼓的結合等五種類型。其中冒頂產(chǎn)生的主要原因是巷道在支護的過程中頂板結構不穩(wěn)定，而巷道的兩幫巖石則強度較高，在巷道受到外部巖體壓力的情況下將會使得巷道頂部巖石產(chǎn)生變形或破壞，從而導致冒頂?shù)陌l(fā)生。巷道產(chǎn)生片幫的主要原因是由于在巷道兩幫巖石內(nèi)有弱面的存在，當兩幫受到外力的作用下嚴重影響了圍巖的穩(wěn)定性，從而導致片幫的產(chǎn)生。巷道變形產(chǎn)生的主要原因是由于巷道存在于塑性巖石中，在巖體動壓的作用下使得巷道圍巖的穩(wěn)定性遭到破壞，從而使得巷道的圍巖產(chǎn)生較為明顯的位移和變形，這種位移和變形主要表現(xiàn)為片幫或是底鼓。以上這些都會對巷道的穩(wěn)定性產(chǎn)生較為明顯的影響。因此，應當對失修巷道進行加強支護以提高巷道的穩(wěn)定性。

2 巷道失修現(xiàn)狀及原因分析

東龐礦-480水平11采區(qū)軌道巷變電所失修較為嚴重，具體表現(xiàn)在底鼓范圍100米以上，巷道的兩幫有明顯的片幫，并伴有明顯的冒頂，頂板破碎，針對這一巷道進行了多次的整修，但是問題依然存在。通過對巷道進行了細致的勘探與分析，造成這一巷道失修的主要原因是：礦井巷道走向與背斜走向相一致，距軸部120米左右，變電所分布于構造帶內(nèi)，褶皺所產(chǎn)生的高應力施加于變電所周圍的圍巖上，破壞了圍巖的穩(wěn)定性，同時由于此變電所距離工作面的距離較近，平均距離只有60米左右，又受到多個工作面的多次采動影響，使圍巖遭到了明顯的、嚴重的破壞，進而巷變電所圍巖的松動圈不斷擴大，使得巷道支護與圍巖之間始終處于相互的動態(tài)調(diào)整的狀態(tài)，兩者之間的長期相互作用加劇了巷道的變形。巷道僅僅依靠錨網(wǎng)支護的收縮變形遠遠無法抵消巖體施加在圍巖上的應力，從而使得圍巖在外加應力的作用下持續(xù)的變形，無法確保巷道支護的穩(wěn)定性與可靠性。因此，在變電所注漿加固的施工工藝是一種較為有效的加固措施。

3 巷道圍巖注漿加固的主要原理及作用

注漿加固技術可以實現(xiàn)對于巷道的加固。通過采用注漿加固技術可以實現(xiàn)以下作用：（1）采用對巷道注漿加固技術可以增大弱面

上的摩擦力，可以有效地增大巷道圍巖體之間的粘聚力和內(nèi)摩擦力，從而有效地提高巷道圍巖抵抗外加載荷的能力。（2）在巷道圍巖中注漿，可以使得漿液填充在巷道圍巖的裂隙中，并通過漿液的填充、固結、粘合，從而使得圍巖的裂隙消除，阻止圍巖弱面的進一步風化。（3）通過采用注漿加固技術可以使得漿液在裂隙中填充、膠

固，從而使得巷道圍巖中破碎松散的巖體重新膠結成統(tǒng)一的整體，在圍巖中形成一個可以承受外加載荷的注漿殼，充分發(fā)揮圍巖的自然平衡拱作用，進而使其能夠與巷道支護共同承擔起外加載荷，提高了巷道的穩(wěn)定性與安全性。

4 失修巷道圍巖注漿加固的施工工藝和施工方法

4.1 失修巷道圍巖注漿加固施工方法

在對11采區(qū)軌道巷變電所進行注漿加固前，先對變電所進行整修，確保巷道成型。對巷道內(nèi)片幫、冒頂區(qū)整修找掉，兩幫的空幫與頂部的空頂全部重新錨網(wǎng)-噴漿支護，并采用冷拔絲焊網(wǎng)提高巷道表面噴漿層的強度。完成以上步驟后，在巷道表面初步噴漿用以封閉巷道的表面，待到巷道表面固結后，開始對圍巖進行注漿加固。使用6Mpa、3Mpa左右的注漿壓力對圍巖分深層、淺層分別進行填充，漿液的水灰比控制在1：0.8的比例，水玻璃占水泥漿的3%（按實際情況調(diào)整）。整個注漿過程遵循先淺后深，逐排推進的順序。注漿循環(huán)為：準備工作—鉆孔—洗孔—安裝注漿管—注漿—清理注漿泵。

4.2 失修巷道圍巖注漿施工中的工藝及注意要點

在礦井巷道注漿施工時需要注意以下要點：巷道注漿施工時，為了更好地確保注漿的效果，應當確保注漿孔間、排之間的距離控制在注漿擴散半徑的1.5倍以上。11采區(qū)軌道巷變電所采用φ32毫米孔徑，深（淺）孔與深（淺）孔的排距均為6米，深層與淺層的排距為3米。注漿孔間設計為1.4±0.1米左右，在注漿孔的分布上，從斷面方向看注漿孔為8個；在底板巷中兩側各有一個注漿孔，兩幫各分布著兩個注漿孔，頂板自巷中兩側各分布1個。深孔深度為8米，淺孔深度為3米。在進行注漿作業(yè)時，注漿管選用的是φ6分的無縫鋼管制成，孔口螺紋段為100毫米。注漿時采用普通的硅酸鹽水泥按照水灰比為1：0.8左右的比例配置而成的水泥漿和相應比例的水玻璃混合液，注漿壓力控制在淺孔為3Mpa（深孔為6Mpa）。在注漿時，連接好注漿管路，當注入的漿液壓力達到設計要求時停止注漿。

4.3 失修巷道圍巖注漿加固技術要點

注漿所采用的漿液是按照一定的水灰比配置而成的，在注漿加固的過程中需要根據(jù)實際的情況及時的調(diào)整注漿的壓力參數(shù)，確保注漿的順利進行。同時在注漿的過程中需要根據(jù)注漿壓力的變化情況，及時的控制注漿泵，將注漿時的壓力控制在0-6Mpa的范圍內(nèi)。失修巷道注漿時需要采用的是自下而上、自左而右的順序進行注漿作業(yè)。在對巷道進行注漿時，需要先注底角而后在對兩幫進行注漿，最后在進行對于拱頂?shù)淖{。完成注漿后需要對注漿效果進行檢測，如發(fā)現(xiàn)注漿效果不足的注漿孔，需要在其半徑300毫米范圍內(nèi)重新開孔注漿。

5 結束語

巷道失修是普遍存在于煤礦企業(yè)中的難題，巷道失修不僅影響巷道服務年限，而且也影響開采的安全性與可靠性。文章在分析巷道失修原理的基礎上，對失修巷道采用注漿加固的施工工藝及施工要點進行了分析闡述。

參考文獻

[1]陳宗保，王宏奇，等.注漿加固技術在失修巷道中的應用[J].河北煤炭，2008，4.

[2]王海龍，王寶，等.任樓礦井巷道失修原因分析及支護對策[J].煤炭工程，2006，8.

[3]康紅普，等.礦井巷道圍巖注漿加固技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].煤礦開采，2013，6.