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【摘 要】本文介绍了对某煤矿巷道注浆进行加固，加固后的巷道井壁很少出现漏水现象，从而大大减轻了巷道的压力，注浆治理取得一定效果。
【关键词】实例；煤矿；井筒注浆；加固方法
引言
由于煤矿井筒外围存在着较厚的泥岩，对井筒的安全带来了很大的隐患，因此必须对井壁进行注浆加固。通过预先造孔，采用注浆加固的方法来提高地层的承载力，减少井筒外侧所受到的竖直附加力，以达到预防井壁破裂的目的。
1、工程概况
济三煤矿主井井筒地面注浆加固治理工程于2005年11月11日进场施工，11月28日开钻。于2005年12月10日正式开始注浆，截止到2006年4月12日完成第一组孔（Z1、Z5、Z9）、第二组孔（Z2、Z6、Z10）及第三组孔Z3、Z11第三段高、Z7孔五段高二次的注浆施工，累计完成浆液注入量6356.22m3；钻探完成工作量2030.23m。煤矿巷道位于三煤组段的泥岩、砂岩、煤层（线）中，巷道支护锚网喷及部分段36U圆型棚。井筒因地压大、围岩破碎，井筒断面变形大。严重影响安全使用，需对该井筒进行维修和注浆加固。
2、维修及壁后注浆加固技术措施
针对该煤矿井下地压较大，巷道易出现变形破坏的特点，对井筒采取扩帮、挑顶、巷道壁后围岩注浆加固方案。该方案通过采用锚注施工工艺，对变形破坏巷道的破碎松散围岩和高压力区巷道采用壁后注浆加固处理后，使浆液充填和胶结围岩的裂隙，在巷道的外围形成完整的注浆帷幕，并与围岩、锚喷支护共同形成有效承压组合拱。由于注浆使得巷道外围组合拱厚度的加大，有效地提高了支护结构的承载能力，阻止巷道的变形破坏，从而确保巷道的长期安全使用。
3、注浆量估算
水泥浆液注浆量采用公式进行估算：V=π（R扩2-r2）H注·n·β/M，其中V——预注入浆液总体积，m3；R——浆液平均扩散半径，孔深8m+井筒半径3m=11m；r——井中至井筒外壁的距离，3.6m；H注—注浆段高；n——受注浆岩石平均裂隙带，取受注体积的4%；β——有效充填系数，取0.9；M——浆液结石率，取0.85；经计算，累计需注入浆液体积为244m3。本次预注浆主要以单位水泥浆为主，少量使用C-S双液浆，预计水玻璃占总注入浆液体积的5%，则单液浆体积为V单=V总×95%=244×0.95=232m3；水玻璃的体积为V双=V总×5%=244×0.05=12m3；单液水泥浆水灰比平均按0.75：1计算，则需P.O42.5普硅水泥216吨。水玻璃按40Be计算，共比重为1.32，则需水玻璃的重量GS=VS×1.32=12×1.32=15.8（t），实际材料消耗量应根据现场注浆效果进一步确定。
4、锚注技术参数
注浆材料以单液水泥浆为主，注浆水泥采用425#标号普通硅酸盐水泥，水灰比为0.7-1.0；若单孔注浆压力小，注浆量稍大，也可在单液水泥浆中加入水泥量的15-20%粉煤灰与其均匀搅拌注入，以节约材料，降低成本。锚注钻孔深度，根据有关技术要求进行，注浆孔深度为2.0m。锚注钻孔的间排距为1.6m×1.6m，巷道底脚注浆锚杆与巷道底板成30-45度角，其余锚注锚杆均与巷道周边轮廓垂直布置，角度大于75度。注浆锚杆采用普通管缝锚杆制作，钢管直径Ф40mm，壁厚为2.5mm，长度2.0m。注浆扩散半径按巷道围岩裂隙考虑，取2.5-3.0m。注浆压力，对巷道顶部注水泥浆压力为1.5-2Mpa，帮部注水泥浆压力为1.0-1.5Mpa。配制水泥浆时，按设计配合比，力求加料严格准确，并搅拌均匀。
5、施工方法
注浆作业按照造孔—安装孔口管—安装防喷装置—延伸造孔—试压—浆液制作—注浆的顺序進行。
5.1施工准备
先对变形破坏巷道采取刷扩处理，并进行锚喷支护成型后，即可开始对该修护巷道进行锚注施工。锚注施工前，先由将风（压风、通风）、水、电接到施工地点。风、水管路按每50m留出一组阀门接头；注浆泵等用电的80m可移动距离考虑。安装就位注浆泵，搅拌筒、清水桶、浆液桶及管路，形成注浆系统。搭设脚手架，采用2寸钢管焊制马蹬、长2m，高1.8m，上面铺设50mm厚木板，采用扒锯子钉成一个整体，为巷道顶部作业创造条件。同时还应备足注浆材料，确保施工连续性。对已修复巷道进行全面安全质量检查，若发现巷道局部开裂掉块或露出危岩浮矸的部位要进行挖除，并补喷处理，以防漏浆。若变形开裂部位较大，需增加锚杆加固。
5.2钻注施工
钻眼采用7655型及YT-27型凿岩机，钻头选用十字型或一字型钻头。施工前，按锚注孔的设计间排距用白颜色标出孔位，再按设计孔深钻出注浆孔，并随后清洗干净。由于管缝锚杆为全长锚固，为满足注浆锚杆的承压要求，现场安装锚注管时，直接将管缝锚杆装入即可。此外，注浆应按照从巷外向巷里的顺序进行，自上而下逐排对巷道实施注浆。
5.3注浆安全技术措施
注浆作业中，其注浆量的大小，注浆质量的好坏均具有隐蔽性强的特点。因此，质量控制的日常管理工作尤为重要。要求专人负责对注浆孔号，注浆压力，注浆量做好原始资料记录和整理，以便于以后分析和评估注浆效果。水泥浆可事先在井口用机械或人工搅拌好，再用吊桶送入井下。双液浆在吊盘上随注随配。注浆时，先用清水冲洗夹层空间，疏通注浆通道，借此掌握空间大小，为确定注浆压力和注浆量提供依据，一孔注浆，同排其它孔暂时关闭。若压力和浆量无异常变化，可进行正常注浆，待上排孔返浆时，停止注浆。然后再用双液浆加以封堵。每一段高注浆完毕，待浆液凝固，无异常变化。在封堵已注完浆的注浆孔。一个注浆段高注浆完成后，提升吊盘，进行上一段高注浆作业。由下而上逐段注浆，直至井壁夹层空间注浆完成。设备入井前要严格检查，确保合格无安全隐患后方可下井使用，井下运输过程要注意人员和设备的安全。注浆场所照明应充分，通风良好，交通畅通。注浆时，注浆泵必须有专职司泵工严格按照注浆泵安全操作规程操作和施工方案，并指定专人观察巷壁及顶板情况，造孔时插钎工严禁戴手套。在注浆过程中，插管要固定牢固生根，插管正前方严禁站人，防止插管受压窜出伤人。
6、注浆效果
注浆后，井筒冻结段涌水量小于3m3/h，井壁没有水眼，井筒没有出现明显的淋水，最大单孔涌水量为2m3/h。受到地层施工情况的特殊性，应根据地层漏水情况及注浆参数，不断调整注浆方案。本加固方案对其他新建井筒的加固处理提供了新的途径，确保矿井井筒的安全，该技术操作简单、效果显著，对井筒注浆具有较高的推广应用价值。
结束语
综合上述，在工作环境比较特殊的条件下，整个施工期间实施了严格科学的管理，技术工艺合理先进，保证了本工程得到了良好的治理，同时未影响煤矿的正常生产，从而为原煤生产生提供了可靠的保障。
【关键词】实例；煤矿；井筒注浆；加固方法
引言
由于煤矿井筒外围存在着较厚的泥岩，对井筒的安全带来了很大的隐患，因此必须对井壁进行注浆加固。通过预先造孔，采用注浆加固的方法来提高地层的承载力，减少井筒外侧所受到的竖直附加力，以达到预防井壁破裂的目的。
1、工程概况
济三煤矿主井井筒地面注浆加固治理工程于2005年11月11日进场施工，11月28日开钻。于2005年12月10日正式开始注浆，截止到2006年4月12日完成第一组孔（Z1、Z5、Z9）、第二组孔（Z2、Z6、Z10）及第三组孔Z3、Z11第三段高、Z7孔五段高二次的注浆施工，累计完成浆液注入量6356.22m3；钻探完成工作量2030.23m。煤矿巷道位于三煤组段的泥岩、砂岩、煤层（线）中，巷道支护锚网喷及部分段36U圆型棚。井筒因地压大、围岩破碎，井筒断面变形大。严重影响安全使用，需对该井筒进行维修和注浆加固。
2、维修及壁后注浆加固技术措施
针对该煤矿井下地压较大，巷道易出现变形破坏的特点，对井筒采取扩帮、挑顶、巷道壁后围岩注浆加固方案。该方案通过采用锚注施工工艺，对变形破坏巷道的破碎松散围岩和高压力区巷道采用壁后注浆加固处理后，使浆液充填和胶结围岩的裂隙，在巷道的外围形成完整的注浆帷幕，并与围岩、锚喷支护共同形成有效承压组合拱。由于注浆使得巷道外围组合拱厚度的加大，有效地提高了支护结构的承载能力，阻止巷道的变形破坏，从而确保巷道的长期安全使用。
3、注浆量估算
水泥浆液注浆量采用公式进行估算：V=π（R扩2-r2）H注·n·β/M，其中V——预注入浆液总体积，m3；R——浆液平均扩散半径，孔深8m+井筒半径3m=11m；r——井中至井筒外壁的距离，3.6m；H注—注浆段高；n——受注浆岩石平均裂隙带，取受注体积的4%；β——有效充填系数，取0.9；M——浆液结石率，取0.85；经计算，累计需注入浆液体积为244m3。本次预注浆主要以单位水泥浆为主，少量使用C-S双液浆，预计水玻璃占总注入浆液体积的5%，则单液浆体积为V单=V总×95%=244×0.95=232m3；水玻璃的体积为V双=V总×5%=244×0.05=12m3；单液水泥浆水灰比平均按0.75：1计算，则需P.O42.5普硅水泥216吨。水玻璃按40Be计算，共比重为1.32，则需水玻璃的重量GS=VS×1.32=12×1.32=15.8（t），实际材料消耗量应根据现场注浆效果进一步确定。
4、锚注技术参数
注浆材料以单液水泥浆为主，注浆水泥采用425#标号普通硅酸盐水泥，水灰比为0.7-1.0；若单孔注浆压力小，注浆量稍大，也可在单液水泥浆中加入水泥量的15-20%粉煤灰与其均匀搅拌注入，以节约材料，降低成本。锚注钻孔深度，根据有关技术要求进行，注浆孔深度为2.0m。锚注钻孔的间排距为1.6m×1.6m，巷道底脚注浆锚杆与巷道底板成30-45度角，其余锚注锚杆均与巷道周边轮廓垂直布置，角度大于75度。注浆锚杆采用普通管缝锚杆制作，钢管直径Ф40mm，壁厚为2.5mm，长度2.0m。注浆扩散半径按巷道围岩裂隙考虑，取2.5-3.0m。注浆压力，对巷道顶部注水泥浆压力为1.5-2Mpa，帮部注水泥浆压力为1.0-1.5Mpa。配制水泥浆时，按设计配合比，力求加料严格准确，并搅拌均匀。
5、施工方法
注浆作业按照造孔—安装孔口管—安装防喷装置—延伸造孔—试压—浆液制作—注浆的顺序進行。
5.1施工准备
先对变形破坏巷道采取刷扩处理，并进行锚喷支护成型后，即可开始对该修护巷道进行锚注施工。锚注施工前，先由将风（压风、通风）、水、电接到施工地点。风、水管路按每50m留出一组阀门接头；注浆泵等用电的80m可移动距离考虑。安装就位注浆泵，搅拌筒、清水桶、浆液桶及管路，形成注浆系统。搭设脚手架，采用2寸钢管焊制马蹬、长2m，高1.8m，上面铺设50mm厚木板，采用扒锯子钉成一个整体，为巷道顶部作业创造条件。同时还应备足注浆材料，确保施工连续性。对已修复巷道进行全面安全质量检查，若发现巷道局部开裂掉块或露出危岩浮矸的部位要进行挖除，并补喷处理，以防漏浆。若变形开裂部位较大，需增加锚杆加固。
5.2钻注施工
钻眼采用7655型及YT-27型凿岩机，钻头选用十字型或一字型钻头。施工前，按锚注孔的设计间排距用白颜色标出孔位，再按设计孔深钻出注浆孔，并随后清洗干净。由于管缝锚杆为全长锚固，为满足注浆锚杆的承压要求，现场安装锚注管时，直接将管缝锚杆装入即可。此外，注浆应按照从巷外向巷里的顺序进行，自上而下逐排对巷道实施注浆。
5.3注浆安全技术措施
注浆作业中，其注浆量的大小，注浆质量的好坏均具有隐蔽性强的特点。因此，质量控制的日常管理工作尤为重要。要求专人负责对注浆孔号，注浆压力，注浆量做好原始资料记录和整理，以便于以后分析和评估注浆效果。水泥浆可事先在井口用机械或人工搅拌好，再用吊桶送入井下。双液浆在吊盘上随注随配。注浆时，先用清水冲洗夹层空间，疏通注浆通道，借此掌握空间大小，为确定注浆压力和注浆量提供依据，一孔注浆，同排其它孔暂时关闭。若压力和浆量无异常变化，可进行正常注浆，待上排孔返浆时，停止注浆。然后再用双液浆加以封堵。每一段高注浆完毕，待浆液凝固，无异常变化。在封堵已注完浆的注浆孔。一个注浆段高注浆完成后，提升吊盘，进行上一段高注浆作业。由下而上逐段注浆，直至井壁夹层空间注浆完成。设备入井前要严格检查，确保合格无安全隐患后方可下井使用，井下运输过程要注意人员和设备的安全。注浆场所照明应充分，通风良好，交通畅通。注浆时，注浆泵必须有专职司泵工严格按照注浆泵安全操作规程操作和施工方案，并指定专人观察巷壁及顶板情况，造孔时插钎工严禁戴手套。在注浆过程中，插管要固定牢固生根，插管正前方严禁站人，防止插管受压窜出伤人。
6、注浆效果
注浆后，井筒冻结段涌水量小于3m3/h，井壁没有水眼，井筒没有出现明显的淋水，最大单孔涌水量为2m3/h。受到地层施工情况的特殊性，应根据地层漏水情况及注浆参数，不断调整注浆方案。本加固方案对其他新建井筒的加固处理提供了新的途径，确保矿井井筒的安全，该技术操作简单、效果显著，对井筒注浆具有较高的推广应用价值。
结束语
综合上述，在工作环境比较特殊的条件下，整个施工期间实施了严格科学的管理，技术工艺合理先进，保证了本工程得到了良好的治理，同时未影响煤矿的正常生产，从而为原煤生产生提供了可靠的保障。