張丹丹+劉啟蒙

摘要：指出了Fs866斷層為張集礦西二1煤采區(qū)北部邊界斷層，且該斷層帶具有一定含、導(dǎo)水性。為保障工作安全，對該斷層進(jìn)行了帷幕注漿加固，為確定注漿效果，從注漿參數(shù)（注漿壓力、注漿量、注漿擴(kuò)散半徑）對其進(jìn)行了評價，對同類工程施工提供借鑒意義。

關(guān)鍵詞：Fs866斷層；注漿加固；效果評價

中圖分類號：

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）20-0148-02

1 引言

張集井田位于謝橋向斜北翼，地處陳橋背斜的東南傾伏端，F(xiàn)s866斷層為張集礦西二1煤采區(qū)北部邊界斷層切割了二疊系、石炭系和奧陶系地層。物探解釋西二1煤采區(qū)在1413A、1414A工作面切眼附近存在一低阻異常區(qū)，編號為“4#異常區(qū)”。該異常區(qū)跨Fs866斷層兩盤，發(fā)育深度自1煤至奧陶系灰?guī)r。該位置發(fā)育低阻異常體反映Fs866斷層帶具有一定含、導(dǎo)水性。

對Fs866斷層兩盤平面30m范圍及垂向上C33灰?guī)r上下15m范圍進(jìn)行注漿加固，共注入漿量11700.75 m3。工程分上、下兩段施工，上段分三輪次注漿，下段分兩輪次注漿。注漿期間泵壓7～10 MPa，井下孔口壓力一直維持在4.3～4.9 MPa之間。比重1.3漿液注入量955 m3，比重1.4漿液注入量202 m3，比重1.5漿液注入量158 m3，比重1.6～1.72漿液注入量40 m3，各配比漿液共注入1355 m3。

2 注漿效果評價

2.1 注漿壓力

注漿壓力大時，漿液在巖體裂隙中的擴(kuò)散距離遠(yuǎn)、充填效果好[1]。變更前施工的注1與注5兩孔停住壓力12 MPa，達(dá)到靜水壓力的2倍；注漿孔結(jié)束壓力13～15 MPa，平均14.2 MPa，均達(dá)到變更后的注漿結(jié)束壓力標(biāo)準(zhǔn)。

另外，斷層帶注漿孔除注17、注20、注21與注22不具備注漿條件外，其余孔每次注漿壓力基本都呈緩慢上升趨勢，最后一次注漿泵壓均達(dá)到結(jié)束注漿標(biāo)準(zhǔn)，滿足設(shè)計要求。

2.2 漿液滲透半徑

對于碎裂巖體，漿液注入后分布范圍較均勻。注漿漿液的擴(kuò)散半徑用下式估算[2]。

R=2.210.93（Pc-P0）Tb2r0.21cμ+rc

上式中：R為漿液擴(kuò)散半徑，cm；Pc為注漿孔內(nèi)壓力，MPa；P0為受注裂縫內(nèi)地下水壓力，MPa；T為注漿時間，s；b為裂縫寬度，cm；rc為注漿孔半徑，cm；μ為漿液黏度，MPa·s。

Fs866斷層注漿加固采用單液水泥漿，漿液黏度0.5 Pa·s，孔口注漿結(jié)束壓力平均14.2 MPa，注漿時間3～50 h不等，注漿孔半徑平均45 mm，裂縫寬度0.025～0.05 mm，計算得漿液擴(kuò)散半徑為27.64 m。設(shè)計單孔漿液擴(kuò)散半徑20 m，孔間距30 m，注漿形成底部鑲?cè)肷媳PC33下灰，頂端嵌入下盤C33下灰，有效厚度約26 m，沿斷層面充填寬度約45 m的帷幕墻。

3 結(jié)論

（1）從注漿壓力來看，除注17、注20、注21與注22不具備注漿條件外，其余孔每次注漿壓力基本都呈緩慢上升趨勢，最后一次注漿泵壓平均為14.2 MPa，均達(dá)到結(jié)束注漿壓力標(biāo)準(zhǔn)，一定程度可以認(rèn)為注漿效果良好。

（2）施工設(shè)計單孔漿液擴(kuò)散半徑20 m，孔間距30 m，根據(jù)漿液擴(kuò)散半徑公式得到漿液擴(kuò)散半徑27.64 m，理論證明注漿效果良好。

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