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摘 要 本文介绍了破碎软岩壁后注浆作用机理，对红岭公司-445m水平变电所注浆参数、设备、工艺流程以及注浆效果作了详细的论述，通过工程实践取得良好支护效果。
关键词 作用机理 注浆参数 注浆工艺 注浆效果
中图分类号：TD353 文献标识码：A
一、工程概况
-445m水平变电所断面净宽5.4m，净高4.5m，断面积22.5m2；-445m水平泵房巷道断面净宽4.7m，净高5.25m，断面积24.65m2。巷道支护采用锚网索支护，喷射混凝土厚度120mm。因巷道断面大、围岩层理发育，巷道掘出一段时间后，大部分区域喷层开裂、脱落，底臌严重，断面缩小，无法满足安全生产的要求。为了提高围岩本身的承载性能，决定采用壁后注浆支护技术方案。
二、壁后注浆加固原理
壁后注浆加固巷道围岩是采用圆钢管作为锚杆，并兼作注浆管使用。其支护原理主要包括以下几个方面：
（一）壁后充填加固作用。
采用壁后注浆对易变形巷道破碎围岩加固处理后，使浆液充填和胶结围岩的空隙和裂缝，在巷道的外围形成完整的注浆帷幕，并与围岩、锚杆、锚索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加大，能有效提高支护结构的承载能力。
（二）裂隙充填与压密作用。
注浆浆液可以将相互连通的岩体裂隙充满，并将破碎的围岩胶结成整体，抑制围岩流变。同时还可将充填不到的封闭裂隙和孔隙压缩，从而对岩体整体起压密作用，岩体弹性模量、强度相应提高。
（三）网格骨架作用。
注浆浆液经挤压或渗透到围岩裂隙中固结，会形成新的网格骨架结构，固结体具有良好的韧性和粘结性，承受外载时表现出更好的塑性，可以承受较大的变形而不破坏，从而改善巷道维护状况。
（四）注浆浆液对锚杆杆体抗腐蚀性得以加强。
注浆浆液充入杆体周围后，一方面使杆体全长受到防锈钝化膜的保护。同时注浆浆液对锚杆也起到了很好的加固作用，从而保证了锚杆自身的长期稳定性。
（五）水泥基注浆材料固结破裂煤岩体的性能得以增强。
破裂煤岩通过水泥基注浆固结体，其固结体延性增大，变形能力、强度、稳定性显著增加，这有利于形成适应大变形的承载结构。
（四）注浆管加工。
（五）注浆材料。
注浆材料选用P.042.5普通硅酸盐水泥配制水灰比为1：1的水泥浆。
四、方案实施
（一）钻注施工。
注浆施工过程中，钻孔必须间隔跳跃循环进行，避免因注浆孔过近而产生窜浆现象。施工时先将每组钻孔的①、②钻孔施工并注浆完毕后再进行每组钻孔的③、④钻孔施工、注浆，之后进行每组钻孔的⑤、⑥钻孔施工、注浆，最后是每组钻孔的⑦钻孔施工、注浆。为加快注浆速度，可以采用多台注浆泵同时注浆。采用聚氨酯、编织袋、风筒布及棉纱锚固封孔。
接通管线，用清水试注，严格按水灰比供水上料，搅拌均匀，将吸浆管放入料桶中，开泵注浆，通过调压阀由小到大调节注浆压力，观察注浆速度、注浆量、漏浆情况等，调整注浆时间，保证注浆效果。
（二）注浆监测及质量检查。
注浆施工隐蔽性强，应加强注浆过程中的监测监控工作及注浆后的质量检查工作。注浆初期应详细记录注浆压力、注浆量、渗透范围等参数变化情况，掌握其规律，以调整并确定注浆参数，指导后续的注漿工程。注浆后可选择典型位置复注浆，观察注浆情况，同时进行常规的矿压观察分析判断注浆效果。
五、巷道矿压观测
巷道的表面位移每50m设置一个测点，每个测点布置四个点，分别为巷道两帮各一个，顶底板各一个，四个测点必须水平交叉，然后测量巷道断面变化，分析巷道顶板和两帮的变形规律。
七、应用效果
红岭矿-445m水平变电所、泵房壁后注浆加固巷道工期4个月，共注入水泥365t（含底板注浆），解决了巷道变形严重、喷射混凝土破坏、底鼓严重等问题，现注浆工程结束已2个月，-445m水平变电所、泵房巷道未出现裂缝、掉块及变形现象，达到了降低巷道维修成本、加固巷道和消除巷道支护安全隐患的目的。通过此次壁后注浆工艺的实施，针对以后巷道维修，保守计算，每年减少巷道维修量200m，年节约巷道维修费用120万元左右，降低了成本的同时，提高了巷道的支护强度，增强了围岩支撑能力，降低了矿压，有效解决了围岩松软、压力大、地质条件复杂巷道的支护问题，取得了明显的经济效益和社会效益。
八、结论
1、从-445m水平变电所实践工程的效果来看，注浆提高了浅部岩体的围岩强度，形成了承载结构，降低围岩变形的程度，达到了注浆加固的目的，保证了巷道安全使用，取得了良好的工程实践效果。
2、锚注技术的关键参数注浆压力、注浆时间与浆液扩散的范围是互相影响的，没有固定的取值，要根据围岩的破碎情况灵活而定，选择最合适的参数。
3、加入改善硅酸盐水泥流动性的外加剂，提高了水泥的渗透扩散性能，满足了巷道围岩注浆加固要求。□
（技术支持：盘古网络[盘古建站]）
（作者单位：安阳鑫龙煤业（集团）有限责任公司）
关键词 作用机理 注浆参数 注浆工艺 注浆效果
中图分类号：TD353 文献标识码：A
一、工程概况
-445m水平变电所断面净宽5.4m，净高4.5m，断面积22.5m2；-445m水平泵房巷道断面净宽4.7m，净高5.25m，断面积24.65m2。巷道支护采用锚网索支护，喷射混凝土厚度120mm。因巷道断面大、围岩层理发育，巷道掘出一段时间后，大部分区域喷层开裂、脱落，底臌严重，断面缩小，无法满足安全生产的要求。为了提高围岩本身的承载性能，决定采用壁后注浆支护技术方案。
二、壁后注浆加固原理
壁后注浆加固巷道围岩是采用圆钢管作为锚杆，并兼作注浆管使用。其支护原理主要包括以下几个方面：
（一）壁后充填加固作用。
采用壁后注浆对易变形巷道破碎围岩加固处理后，使浆液充填和胶结围岩的空隙和裂缝，在巷道的外围形成完整的注浆帷幕，并与围岩、锚杆、锚索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加大，能有效提高支护结构的承载能力。
（二）裂隙充填与压密作用。
注浆浆液可以将相互连通的岩体裂隙充满，并将破碎的围岩胶结成整体，抑制围岩流变。同时还可将充填不到的封闭裂隙和孔隙压缩，从而对岩体整体起压密作用，岩体弹性模量、强度相应提高。
（三）网格骨架作用。
注浆浆液经挤压或渗透到围岩裂隙中固结，会形成新的网格骨架结构，固结体具有良好的韧性和粘结性，承受外载时表现出更好的塑性，可以承受较大的变形而不破坏，从而改善巷道维护状况。
（四）注浆浆液对锚杆杆体抗腐蚀性得以加强。
注浆浆液充入杆体周围后，一方面使杆体全长受到防锈钝化膜的保护。同时注浆浆液对锚杆也起到了很好的加固作用，从而保证了锚杆自身的长期稳定性。
（五）水泥基注浆材料固结破裂煤岩体的性能得以增强。
破裂煤岩通过水泥基注浆固结体，其固结体延性增大，变形能力、强度、稳定性显著增加，这有利于形成适应大变形的承载结构。
（四）注浆管加工。
（五）注浆材料。
注浆材料选用P.042.5普通硅酸盐水泥配制水灰比为1：1的水泥浆。
四、方案实施
（一）钻注施工。
注浆施工过程中，钻孔必须间隔跳跃循环进行，避免因注浆孔过近而产生窜浆现象。施工时先将每组钻孔的①、②钻孔施工并注浆完毕后再进行每组钻孔的③、④钻孔施工、注浆，之后进行每组钻孔的⑤、⑥钻孔施工、注浆，最后是每组钻孔的⑦钻孔施工、注浆。为加快注浆速度，可以采用多台注浆泵同时注浆。采用聚氨酯、编织袋、风筒布及棉纱锚固封孔。
接通管线，用清水试注，严格按水灰比供水上料，搅拌均匀，将吸浆管放入料桶中，开泵注浆，通过调压阀由小到大调节注浆压力，观察注浆速度、注浆量、漏浆情况等，调整注浆时间，保证注浆效果。
（二）注浆监测及质量检查。
注浆施工隐蔽性强，应加强注浆过程中的监测监控工作及注浆后的质量检查工作。注浆初期应详细记录注浆压力、注浆量、渗透范围等参数变化情况，掌握其规律，以调整并确定注浆参数，指导后续的注漿工程。注浆后可选择典型位置复注浆，观察注浆情况，同时进行常规的矿压观察分析判断注浆效果。
五、巷道矿压观测
巷道的表面位移每50m设置一个测点，每个测点布置四个点，分别为巷道两帮各一个，顶底板各一个，四个测点必须水平交叉，然后测量巷道断面变化，分析巷道顶板和两帮的变形规律。
七、应用效果
红岭矿-445m水平变电所、泵房壁后注浆加固巷道工期4个月，共注入水泥365t（含底板注浆），解决了巷道变形严重、喷射混凝土破坏、底鼓严重等问题，现注浆工程结束已2个月，-445m水平变电所、泵房巷道未出现裂缝、掉块及变形现象，达到了降低巷道维修成本、加固巷道和消除巷道支护安全隐患的目的。通过此次壁后注浆工艺的实施，针对以后巷道维修，保守计算，每年减少巷道维修量200m，年节约巷道维修费用120万元左右，降低了成本的同时，提高了巷道的支护强度，增强了围岩支撑能力，降低了矿压，有效解决了围岩松软、压力大、地质条件复杂巷道的支护问题，取得了明显的经济效益和社会效益。
八、结论
1、从-445m水平变电所实践工程的效果来看，注浆提高了浅部岩体的围岩强度，形成了承载结构，降低围岩变形的程度，达到了注浆加固的目的，保证了巷道安全使用，取得了良好的工程实践效果。
2、锚注技术的关键参数注浆压力、注浆时间与浆液扩散的范围是互相影响的，没有固定的取值，要根据围岩的破碎情况灵活而定，选择最合适的参数。
3、加入改善硅酸盐水泥流动性的外加剂，提高了水泥的渗透扩散性能，满足了巷道围岩注浆加固要求。□
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（作者单位：安阳鑫龙煤业（集团）有限责任公司）