采用注浆施工法加固受采动影响的锚网支护巷道

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摘 要 本文通过采用注浆施工法将已掘锚网支护巷道围岩凝结成一个整体，有效提高了支撑能力，进而达到了保持岩体整体性和保持巷道稳定的目的。

关键词 采动影响；注浆施工法；加固

中图分类号TD32 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）55-0133-02

山西潞安集团司马煤业有限公司二采区猴车巷(里段)即二采区猴车巷里程1934m至里程2 986m区段，总长1 052m，于2010年5月开始施工，2010年7月底施工完毕。属于二采区的准备巷道，用于行人的运输。近期由于受邻近1210工作面的回采动压影响，导致该巷道底鼓严重、两帮移近量较大。为此，司马煤业公司采用注浆施工加固方案对该巷道进行维护，增强巷道的稳定性。

1 工程概况

1.1 二采区猴车巷巷道原有支护形式

二采区猴车巷(里段)巷道断面为4.2m×3.2m（宽×高），采用锚网支护。巷道支护形式为：顶锚杆为D20mm×2400mm螺纹钢锚杆，每排6根；顶板打设单体锚索，锚索采用D18.9mm×7300mm的钢绞线，间距为1800mm。帮锚杆为D20mm×2000mm螺纹钢锚杆，每排4根；顶、帮锚杆间、排局均为900mm×900mm。

1.2 二采区猴车巷（里段）受回采工作面采动的影响

为了更好地掌握1210工作面回采动压对二采区猴车巷（里段）产生的影响，在二采区猴车巷（里段）掘进期间在该巷道布设了矿压监测测站。主要采用顶板离层仪（每50m于顶板中间位置安装一个顶板离层仪）监测顶板离层和表面位移测站（每50m安设一个表面位移测站）监测两帮、顶底变化情况。所有测站在安设后均进行初始读数记录。

通过矿压综合监测发现：每次1210工作面顶板周期来压时，二采区猴车巷（里段）内与回采位置相对应的区段伴有顶炮；锚网支护巷道出现断锚杆（索）、钢带限位孔开裂等现象。巷道北帮压力、变形情况明显大于巷道南帮。通过测量发现，巷道北帮移近量最大值为803mm，巷道南帮移近量最大值为721mm，巷道两帮移近量最大值为1 141mm。

2 注浆施工技术方案

2.1注浆加固范围

根据现场实际条件，决定前期先对猴车巷外段（3#行人通道向东）100m范围进行加固，其余部分待1210工作面推进至距离该段大于300m时，再继续向前加固，直至变形巷道全部加固完成，加固区域与1210回采工作面推进位置始终保证不小于300m的距离。

2.2 注浆加固材料性能及加固原理

本次注浆采用德国巴斯夫公司美固MP364加固材料。该材料为双组分硅酸盐类材料，分为A、B两种基料混合而成；具有阻燃；高渗透性、高粘接性、高强度（不小于40MPa）；反应时间短；强度提升快；遇水仍能保持原有的反应特性以保证粘接、强度等效果；不膨胀；有较强的韧性；A、B两种基料配比为1:1，混合后有50℃~60℃的反应温度，在停止注浆后1小时，材料与周围煤壁温度一致。

混合后的液体材料在高压泵的作用下进入岩体裂隙，高压（5MPa~8MPa）促使材料在煤体裂隙里进行充分扩散。材料凝固后将岩体凝结成一个整体，进而有效提高了支撑能力，进而达到了保持岩体整体性和保持巷道稳定的目的。

2.3 注浆施工技术参数

本次注浆长度为100m，注浆泵以压风为动力将混合浆液泵入煤体进行加固，注浆时需要风压为0.6MPa，注浆额定压力为58MPa。

1）注浆孔布置

注浆时，每隔5m布置一排注浆孔，每排注浆孔2个（左右帮各1个），距离巷道顶板为1.6m，孔深为6.2m。孔方向垂直巷帮布置并与水平面呈-15°夹角，孔径42mm。施工时，钻孔封孔器位于钻孔内2.5m位置。注浆加固扩散半径为3m，钻孔排距为5m以保证注浆加固区域的连续性（注浆扩散范围为经验推算范围，施工时，可根据实际扩散范围适当调整注浆孔参数，保证注浆区域连续性）。注浆孔布置见图1、图2。

2）用料估算

100m巷道用料初步估算：

用料量W=（K×δ×B）=（2×1×20）=40T

其中 K-单排孔数，取2；

δ-单孔估算用料量，根据类似条件及经验取0.8T~1.2T；

B-孔数，排距5m，100m巷道为20排。

3 注浆施工工艺

3.1 施工准备工作

把泵及附件、充填材料运至施工地点，准备20L清质油和若干棉纱，用于施工后的清洗泵和擦拭；检查准备工作就绪后，接好泵的管路及混合枪，接压风管，启动泵，试验泵的管路畅通及出料比例。

3.2 注浆施工工艺

1）现场检查注浆泵能正常运转后，把A、B两组份的进料管插入吸料桶，确保材料始终按1：1配比混合；

2）注浆施工顺序：在巷道煤墙帮上标记钻孔位置，使用风动帮锚杆钻机配42mm钻头打孔；连接封孔器、注浆管和注浆系统一并将封孔器插入钻孔封孔位置；在完成制备双液化学浆后启动开泵，封孔注浆。当观察泵的压力表的指示数值达到规定值或顶板、煤壁有返浆不止出现时，可停止在该孔注浆；之后转移至下一孔；如此循环，直至施工结束。

3.3 注浆施工质量要求

1）浆液配制：主料A、B均为一一对应；加固施工过程中，必须标记并固定使用配料桶、吸液缸及注浆管路；

2）孔口管通过拆卸接头与封孔器连接牢固，钻孔注浆结束时必须右旋拆下孔口管，封孔器自动封闭孔内浆液，阻止孔内材料外溢；

3）每班注浆结束使用专用20L轻质油清洗液清洗设备及管路系统；

4）注浆过程中，钻孔漏浆时必须停止注浆，采取适当措施堵漏，用浮渣覆盖漏浆集中地点；

5）使用的化学浆粘度低，渗透能力强，漏浆导致压力不足时，控制单孔注浆量，

4 加固效果检验

采用注浆施工法加固后，在巷道内注浆段选取3个测站进行巷道变形量观测，与测站初始读数、注浆前观测数据比较如表1。

5 结论

由于受采动影响导致巷道变形而无法使用情况下，采用注浆加固，使注浆材料在煤体中硬化，从而改善了煤体原有的机械物理性能，使其颗粒粘结更牢固，更密实，抗压轻度、内聚力、内摩擦角等相应改善，稳定性得到提高。尤其是系统注浆后，在巷道周围形成一定范围的不规则固结体，连续、封闭的注浆体可以充分发挥围岩承载环的作用，增强了围岩承载能力，有效减少了动压影响下的巷道变形量，维护了巷道的稳定性。

参考文献

[1]姜福兴.矿山压力与岩层控制[M].北京：煤炭工业出版社，2004.

[2]何满潮，孙晓明.中国煤矿软岩巷道工程支护设计与施工指南[M].北京：科学出版社，2004.