邢龍龍

摘 要：文章以神木某礦區(qū)膠運順槽的注漿加固治理為工程背景，分析了注漿技術(shù)的加固機理，并系統(tǒng)介紹了注漿作業(yè)各階段的施工工藝及要求。經(jīng)過加固后的監(jiān)測分析發(fā)現(xiàn)，巷道圍巖裂隙停止發(fā)育，圍巖變形得到有效控制，有效提高了巷道圍巖的自持能力。文章對利用注漿法進行巷道圍巖治理工程具有重要指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：巷道治理；注漿技術(shù)；煤巷加固

引言

注漿加固技術(shù)是巷道圍巖加固的常用技術(shù)之一。在采用注漿進行圍巖加固時，首先應(yīng)按照設(shè)計要求進行鉆孔作業(yè)，并將具有一定配比的漿液灌注入圍巖。漿液在巖層中會通過填充、滲透等方式，把空隙中的水分及空氣排出，同時在強大的注漿壓力作用下，漿液會對圍巖造成破壞，進而對巖石起到劈裂作用[1-2]。隨后，漿液會及時充滿巖石劈裂處，從而對巖石起到填充和擠密的作用。此外，當漿液凝固之后，利用漿液膠結(jié)作用，可以使巖塊的緊緊粘結(jié)在一起，從而有效提高了圍巖的整體性，實現(xiàn)了提高巷道圍巖穩(wěn)定性的目的[3-4]。

神木某礦區(qū)15204工作面膠運順槽距停采線約750m-280m范圍內(nèi)發(fā)生嚴重圍巖破壞，兩幫煤體明顯鼓出，部分位置出現(xiàn)煤體破碎現(xiàn)象，幫部支護體系亦受到不同程度破壞；頂板下沉嚴重，部分位置下沉量達到1000mm，頂板中間部位出現(xiàn)嚴重破碎現(xiàn)象，增加U型鋼進行補強支護；巷道底鼓明顯，最大底鼓量在700mm以上。

由于圍巖嚴重變形，巷道穩(wěn)定性無法保證，已經(jīng)對煤礦正常生產(chǎn)造成不利影響。經(jīng)過深入分析，造成巷道圍巖破壞嚴重的主要原因是由于該區(qū)域上部覆巖厚度變化較大，造成最大主應(yīng)力方向與巷道軸向近于垂直關(guān)系，在強大的地應(yīng)力作用下，巷道圍巖很難保持穩(wěn)定。經(jīng)過調(diào)研分析，決定采用注漿加固技術(shù)進行圍巖加固處理。

1 注漿加固作用機理

1.1 提高軟弱節(jié)理強度。漿液通過其膠結(jié)作用，可以填充、凝結(jié)松散塊體，明顯提高節(jié)理面的強度，從而提高了巖體間的整體性，達到提高圍巖穩(wěn)定性的目的。

1.2 降低巖石風化。通過漿液的填充作用，可以有效阻止空氣的進入，對巖石起到保護作用，從而能夠有效減少巖石的裸露面積，降低巖石受風化的程度。

1.3 提高圍巖整體性。當對較松散的圍巖進行注漿處理時，通過膠結(jié)作用可以使松散的塊體再次粘合成為整體，提高圍巖的整體性，從而能夠充分發(fā)揮圍巖的自承能力。

2 施工工藝

2.1 注漿準備

2.1.1 巷道整形。清除破壞支護結(jié)構(gòu)，如已經(jīng)破壞的錨桿、鋼架等，進行消幫削頂?shù)燃夹g(shù)處理，盡量增大巷道凈空面積（同時避免對支護體系造成破壞），使巷道重新成型。

2.1.2 采取必要的加強支護措施。在破壞嚴重區(qū)域，應(yīng)當采取加設(shè)鋼拱架、木跺架、對原有支護體系進行修整加強等措施。

2.1.3 封閉巷道表面。為了防止?jié){液跑出，降低注漿效果，在注漿前，應(yīng)充分保證圍巖表面縫隙被封閉，這樣才能保證在壓力作用下，漿液能夠起到填充、滲透、劈裂、擠密等作用，保證注漿效果。封閉巷道的注漿材料可以選擇水泥、水玻璃雙液，亦可采用化學(xué)漿封孔。

2.2 注漿作業(yè)

2.2.1 注漿孔布置：鉆孔時，用直徑為40mm的鉆機進行鉆孔作業(yè)。注漿孔間采用五花眼布置，這樣的布置形式可以有效避免了注漿死角的出現(xiàn)，保證注漿效果。注漿擴散半徑設(shè)計值為950mm，設(shè)計注漿孔間、排距為1.3-1.6m，這樣可以有效保證漿液均勻分布。同時在底腳、煤柱邊等特殊位置，應(yīng)進行特殊處理。

2.2.2 充填注漿。為了充分保證巷道圍巖的封閉性，在正式注漿前應(yīng)采取壁后充填性注漿，以此對圍巖前部的空隙進行填充加固。進行填充注漿時的水灰比為1：0.75，注漿壓力設(shè)計為0.2～0.8MPa。

2.2.3 注漿。首先應(yīng)保證注漿設(shè)備正常，注漿管路通暢。經(jīng)上述調(diào)試確認之后，方可進行注漿作業(yè)。注漿材料選用425普通硅酸鹽水泥，水灰比為1：0.6～0.8，并使用攪拌機攪拌5～10min，進而進行注漿作業(yè)，采用3.0～5.0MPa的注漿壓力，注漿孔間采用五花眼布置，放煤小井附近5m范圍內(nèi)停止注漿以防漏液，當注漿壓力達到設(shè)計要求時停止注漿。注漿管采用1.3寸無縫鋼管制成，注漿管長度為1000mm，孔口螺紋段100mm，端頭打孔段為500mm。

2.2.4 清理注漿工具。注漿完畢之后，為了保護注漿工具，應(yīng)當及時對注漿管、注漿泵等工具進行有效清理。

3 結(jié)束語

文章以神木某礦區(qū)15204工作面膠運順槽為工程背景，詳細論述了采用注漿加固技術(shù)對巷道圍巖的加固機理及注漿作業(yè)的施工工藝，經(jīng)過注漿加固后，巷道圍巖裂隙停止發(fā)育，圍巖變形得到有效控制，從而有效防止了圍巖塑性區(qū)的不斷擴大，提高了巷道圍巖的自持能力，保證生產(chǎn)的正常進行。

參考文獻

[1]許萬忠，潘進兵，周治平，等.節(jié)理裂隙巖體注漿滲透模型分析[J].中國鐵道科學(xué)，2010，03：47-51.

[2]康紅普，馮志強.煤礦巷道圍巖注漿加固技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].煤礦開采，2013，3：1-7.

[3]楊米加，陳明雄，賀永年.注漿理論的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2001，06：839-841.

[4]鐘玉明.淺談注漿加固原理[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009，3：127-129.