文/鄧增社
陜西澄合董家河煤礦受奧灰水嚴重威脅,水文地質(zhì)條件非常復(fù)雜,并具有突水危險,屬澄合礦務(wù)局乃至陜西省受水害嚴重的礦井之一。2003年進入二水平生產(chǎn)以來,幾乎每個工作面都因底板突水而多次被淹,而且在每個工作面回采期間和回采結(jié)束后,約有150m3/h左右的涌水要用水泵排至大巷。對此,工作面回采結(jié)束后,在兩順槽施工了防水閘墻以隔離采空區(qū)涌水,減輕礦井防治水壓力,降低排水電耗。
董家河煤礦所施工的防水閘墻處于工作面順槽巷道中,順槽巷道位于5#煤層中,其直接頂板多為粉砂巖或中粒砂巖,5#煤層平均厚度3.97m左右,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,直接底板主要為石英砂巖,厚度2.0m左右,較堅硬,有利于形成較為堅固的防水墻體。
在22504工作面所施工防水閘墻所處位置標高為+268m,承受的奧灰水最大靜壓為10.8kg/cm2。在防水閘墻上部煤層頂板上施工兩個800mm深的鋸齒型槽,以增加防水墻頂部的預(yù)應(yīng)力。左右兩幫均將平均深度為1.7m左右的煤炭全部處理掉,并掛50×50mm金屬網(wǎng),網(wǎng)上打1.8m的錨桿,錨桿間排距為800×800mm,并外露200mm,以增強防水墻與順槽的粘結(jié)力。將底板K3巖石以上的煤炭全部清理干凈,保證防水墻體與底板牢固粘結(jié)可靠,最終形成斷面為6.3×6.0m的復(fù)合型防水墻體。
防水閘墻設(shè)計厚度為3.4m,前后各用混凝土澆注1.2m厚的墻體,中間用碎石塊充填后,再用馬麗散進行高壓注漿充填密封,取消常規(guī)防水閘墻施工的前后護碹。
防水閘墻前后部分用混凝土砌筑,墻體四周為外露200mm雙托板樹脂錨桿,錨桿間排距為800×800mm。
防水閘墻施工順序為:先施工內(nèi)側(cè),再施工外側(cè),施工外防水墻的同時,預(yù)埋若干充注馬麗散的注漿管道,并用挑頂矸石(200mm左右)充填前后墻之間空間直至接頂,最后用馬麗散充注。
首先,用馬麗散以5~8MPa高壓注充兩道防水墻中間的碎石區(qū),使之形成與六個面緊密結(jié)合和粘結(jié)在一起的統(tǒng)一體。
再用馬麗散高壓充注前后混凝土墻體和中間碎石墻體的四周,特別是要充注好防水墻體與巷道底部的結(jié)合部。
每個孔注漿壓力達到最大壓力時穩(wěn)壓一分鐘以上,標志著該孔馬麗散注漿已完成。
據(jù)統(tǒng)計,每個工作面防水閘墻馬麗散總充注量為7.3t左右。注漿工程完成24小時后,關(guān)閉防水閘墻上預(yù)埋的六寸出水管上的截止閥門。經(jīng)過六天的耐壓試驗,壓力達到7kg/cm2,沒有滲漏情況。經(jīng)鑒定,22504工作面順槽防水墻注漿堵漏基本成功。