２０１６年第２期 童撼蕉斜技 １５ 试论大断面软弱煤帮巷道注浆加固支护技术 张福伟 （河南能源义煤公司杨村煤矿，河南渑池４７２４３１） 摘要本文以１３采区延深轨道下山工程为例，对大断面软弱煤帮巷道中的注浆加固支护技术进行分析探讨，提出思考和 建议。 关键词 大断面煤帮巷道注浆加固 支护技术 中图分类号ＴＤ３５３ 文献标识码Ｂ ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００５—２８０１．２０１６．０２．００７ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｌａｒｇｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｓｏｆｔ ｃｏａｌ ｒｏａｄｗａｙ Ｚｈａｎｇ Ｆｕ—ｗｅｉ （Ｈｅｎａｎ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏａｌ ｃｏｍｐａｎｙ，Ｙａｎｇ Ｃｕｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ，Ｈｅｎａｎ Ｍｉａｎｃｈｉ ４７２４３ １） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｒａｉｌ ｄｏｗｎｈｉｌｌ ｏｆ１ ３ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｓｕｐｐｏ￣ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｓｏｆｔ ｃｏａｌ ｒｏａｄｗａｙ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ’Ｓ ｔｈｉｎｋｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｙｏｕｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｃｏａｌ ｒｏａｄｗａｙ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｓｕｐｐｏ￣ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 杨村煤矿逐步向采区下山深部转移，巷道围岩 ２壁后注浆加固支护技术原理 受力状态发生了很大的变化，特别是１３采区延深 后巷道围岩呈现出明显的软岩特征：构造应力大， 壁后注浆加固支护技术是利用注浆泵把已经配 置好的浆液通过专用注浆管注入到相应的煤岩层孔 岩体强度降低，胶结程度差，巷道开挖后围岩极易 风化破碎变形，节理发育，滑面较多，遇水膨胀， 隙以及间隙和空洞里面，浆液慢慢扩散、凝固以及 来压快且压力大，变形量增加且持续时间长，给支 硬化之后，就会降低煤岩层所具有的渗透性，使其 护工作带来新的难题。原来的锚网喷支护已不能满 力学状态发生变化，围岩就可以形成整体，从而提 足安全生产的需要，因此对其采取了壁后注浆加固 高围岩自身所具有的强度以及稳定性，达到加固煤 支护技术。注浆加固既可以控制围岩产生的变形， 岩层的目的，提升整体支护效果【】］。这种加固支护 使支护效果更加好，同时因为注浆材料主要为水泥， 技术对于大断面弱煤帮巷道来说是非常有效的，通 可降低材料成本，施工较简单，是一种非常有潜力 过注浆加固改善了软弱煤帮巷道本身所具有的脆弱 的支护技术。 性，从而达到理想的加固效果。 １ 工程概况 ３大断面软弱煤帮巷道注浆加固支护技术 ｌ３采区延深轨道下山在前期的施工过程中，采 本工程注浆加固施工采用壁后注浆加固支护方 用初喷＋锚网索＋二次喷浆复合支护，但由于采深 式。 大，构造应力大，同时受到临近工作面回采影响等， ３．１注浆加固工艺 巷道在扩修后不久便出现锚喷离层，顶帮鼓出等现 在巷道注浆加固过程中，具体注浆工艺为：打 象，通过对巷道围岩松动圈及围岩强度的分析之后， 注浆孔一安装／固定注浆管一安装加压阀一注浆一 决定采用壁后注浆技术对１３采区延深轨道下山进 封闭注浆管。 行加固。 （１）进行注浆之前，认真检查四周巷道的喷 浆情况对没有喷射混凝土的位置以及喷层开裂位置 收稿日期２０１５－０９—１８ 均要及时用水泥浆糊好或重新喷浆，以免注浆时浆 作者简介 张福伟（１９８４一），男，毕业于河南理工大学煤矿开 采技术专业，本科学历，助理工程师，现在河南能源义煤公司 液从裂缝中流出，降低注浆效果，造成材料浪费 】。 杨村煤矿工作。 （２）打注浆孔之前仔细检查巷道中的喷浆状 ｌ６ 童瞧蕉斜技 表１水泥水玻璃浆液配置表 水灰 质量比 Ｏ．６：１ ０ Ｏ．７：１．０ ０．８：１．０ ２叭６年第２期 况，选择合适的位置来打注浆孑Ｌ，然后安装固定注 浆管。 该使用水灰质量比为０．６：１．０的浆液来进行封孔 。 水泥 量／ｋｇ ５０ ５０ ５０ （３）注浆管使用ｄＰ２０×２０００ｍｍ的钢管，注 浆管间排距为ｌ８００ Ｘ １５００ｍｍ，误差为±２００ｍｍ， 水量几 ３０ ３５ ４０ 水玻 璃量／Ｌ １．５３～１．７２ １．５３～１．７２ １．５３～１．７２ 具体浆 液量／Ｌ ４８．１ ５３．１ ５８．１ 注浆管外露长度为１００～１５０ ｒｌｌｎｑ。注浆管必须在眼 内固定牢固，在安装巷道顶板及肩部注浆管时，在 插好注浆管后必须用止浆塞将注浆管固定在孔内， 止浆塞外面与巷道壁抹平以防止注浆时浆液溢出 】。 （４）注浆管每排打设５根，巷道正顶一根， 两侧肩窝处各打设一根，两侧肩窝往下各打设一根。 同时，顶、帮部注浆孔打设必须垂直于巷壁，注浆 管安装后外露长度ｔ ５０ｍｍ，误差为±５０ｍｍ。 （５）对于所采用的注浆压力，根据我矿以 前的锚注经验：对巷道顶部注水泥浆时的压力在 ２．５～３ＭＰａ范围内，对帮部注水泥浆时的压力在 １．５－２．０ ＭＰａ范围。实际施工过程中注浆压力不得小 于２ ＭＰａ。 １．０：１．０ ５０ ５０ １．５３～１．７２ ６８．１ 在实际注浆施工过程中，应该保证浆液平均 水灰质量比为０．７：１．０，同时将注浆压强控制在 ２－３ＭＰａ范围内。随着浆液的扩散，注浆加固区域 内的松散煤体在浆液的作用下会形成整体，其所具 有的物理性质会改善很多，将自身高强抗拉作用完 全发挥出来，起到很好的支护作用 】。 ４支护效果 从１３采区延深轨道下山工程的实际加固效果 来看，注浆加固技术在煤矿巷道施工中具有非常高 的应用价值。壁后注浆技术能够有效地提高围岩的 自身强度和整体稳定性，让原先的松散、软弱煤帮 形成一个整体，提高围岩本身所具有的承载能力， 同时使巷道顶板承载力减少，从而使巷道变形得到 了有效地控制，实现了加固煤岩层，提高支护整体 效果。 【参考文献】 ［１］ 杨仁树，薛华俊，郭东明等．大断面软弱煤 帮巷道注浆加固支护技术［Ｊ］．煤炭科学技 术，２０１４，０１（１２）：１－４． （６）注浆水泥采用的是４２５＃标号普通硅酸盐 水泥，注浆过程中采用的注浆方式为搅一桶，注一 桶的方式＿４］，即采用间歇式注浆法，每过半分钟左 右注浆一次，然后慢慢增加注浆浓度；当注完浆液 之后封闭注浆管。 ３．２注浆材料 注浆所采用的是标号为４２５的一般硅酸盐水泥， 浆液的配置先按水：水泥＝１：０．８～１．５（重量比） 的比例将清水加入到搅拌桶内，再按比例加入水泥， 搅拌均匀，然后开始注浆。开始时水灰ｌ：ＬｓＪ，，逐渐 增大进行试用。 ３．３注浆参数设计 表１为水泥水玻璃浆液详细配置表，进行注浆 ［２］ 吴杰，范公勤．巷道穿越含砂层注浆加固支护技术 研究［Ｊ］．陕西煤炭，２０１４，３３（１）：３３—３５． ［３］ 聂建伟，陈昆木，赵磊等．上提面风氧化带巷道支 护技术［Ｊ］．山东煤炭科技，２０１４，１１（５）：２１．２３． ［４］ 李勇强，台洪斌．复合支护技术在软岩巷道修复中 的应用探析［Ｊ］．河南科技，２０１３，３（１９）：４８． ［５］ 李亚东．大跨度切眼巷道联合支护技术研究及应 用［Ｊ］．中国煤炭工业，２０１３，２５（１ １）：５２—５３． 的时候应该依据开始注浆时浆液浓度相对较稀，而 注浆过程中浓度逐渐变高，最后结束注浆后进行封 孔的原则来进行，首先使用水灰质量比为１：１的 浆液注入，然后在注浆过程中使用水灰质量比为 ０．７：１．０的浆液注入，当最后结束注浆的时候，应 （上接第１４页） ［６］ 李苏龙，侯玮，李新明等．整合矿井采空区内 掘进巷道围岩加固支护技术［Ｊ］．煤炭科学技 术，２０１２，４０（１ １）：３８．４ ｌ，４４． 倒离工作面，为搭设钻眼平台创造空间，打眼开始 后，采取打眼与装渣平行作业的方式出碴。 工巷道长度１５０４ｍ，平均月进１ １６ｍ，取得较好效果。 【参考文献】 ［１］ 尉．《解析煤矿掘进支护当中的问题及应对策 略》［Ｊ］，科技与生活，２０１２年（２３）２００．２００ ［２］ 樊智．《煤矿巷道掘进施工与支护技术探讨》［Ｊ］， 科技与企业，２０１３年（０２）１６６—１６６ ４使用效果 通过先后完成同发东周窑煤业公司南回风系统 巷２２４ｍ（全岩）、南回风辅助运输斜巷７０ｍ（全岩）， 南回风辅助联巷３０ｍ，南回风大巷１１８０ｍ，共计施 ［３］ 牛伟杰．《浅谈煤矿掘进支护当中的问题及应对策 略》ｆＪ］，科技与企业，２０１２年（２２）２４１—２４１
