中深孔预注浆法在大湾煤矿中井回风斜井中的应用

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1、中深孔预注浆法在大湾煤矿中井回风斜井中的应用在斜井井筒过河床卵石层期间，通过在施工迎尖进行中深孔预注浆，不但解决了井简涌水量大的难题，而且加强了卵石层的稳定性，避免了大面积开挖造成的巷道成型差及围岩不稳定的问题，同时也保证了施工安全，加快了工程进度。版权和著作权归原作者所右，如存不愿意被的情况，己的信息，关键词中深孔预注浆法；卵石层；效果检验TD26A1674-6708(2011)46-0180-021工程概况贵州水城矿业(集团)公司大湾煤矿中井回风斜井为该矿的技改工程，建成后将担负中井采区的总回风任务。

2、井n布置在河滩上，设计总长592m，倾角-30°，根据地质资料分析，井筒在进入基岩前有20m左右在卵石层中掘进；井筒施工至17m时遇到卵石层，巷道顶板出现涌淋水现象，涌水量最大为43m3/h，由于卵石层松散破碎，造成巷道无法支护成形。因此决定对卵石层段采用预注浆法进行固结，使周边形成整体受力面，确保巷道成形，并阻止工作面的大景涌水。2水文地质概况井门布置于河流冲积阶地，位于地下水排泄区与贮藏区，该地层主耍以卵石层为主，上部土层中含孔隙水。地下水来源主要为河水补给和大气降水，卵石层为主要含水层，由于距离河道

3、较近，地下水较丰富且与河水有水力联系，见地下水水位为-1.80m，为富水性中等的孔隙含水层。通过对检查孔进行抽水实验得出：地下水渗透系数为k二77.135m/昼夜，预计最大涌水量为Q=2097.935m3/昼夜（合87.42m3/h）综上所述，井筒在过卵石层期间涌水量大，水文地质条件复杂［1］，将给施工带来极大困难。3施工原理与方案目前井筒在卵石层中掘进防治水的有效方法是注浆，注浆是以注浆泵为动力源，利用泵的压力把配置好的、具有充塞胶凝性质的浆液，通过注浆孔注入卵石层中［2］，并将其中的空气、水分排出使其

4、胶结，形成具有一定强度和抗渗阻水能力的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性［3］，达到封堵裂隙、隔绝水源的作用。工作面预注浆法目前有两种方案，即浅孔预注浆方案和中深孔预注浆方案；浅孔预注浆采用手持钻机打眼，每次注浆段长为6m;中深孔预注浆即是中深孔钻机打眼，每次注浆段长为25nT30m［2］。根据井简地质情况，由于卵石层裂隙不均匀且涌水量大，决定采用中深孔预注浆法，利用高压使浆液快速渗透至卵石层形成固结体，减少与掘进工作的交替，便于快速施工。4施工方案设计1）注浆管：注浆管采用C42nim，壁厚4

5、mm的热轧无缝钢管，外露长度为30mm丝扣，以便安装球阀，节长为5m，在管壁上钻C5mm的孔，间距为10mm;2）注浆孔：注浆孔在巷道拱基线上0.8m的距离沿井简中心线梅花式布置，共计布置10个注浆孔，孔径C65mm，钻孔参数（见表1）;顶板终孔位置穿过卵石层并在巷道轮廓线外1m。（见图1）;3）注浆设备：选用一台2TGZ-60/210型双液调速注浆泵，流景为50L/min,压力为0.5MPa〜7MPa;4）注浆材料：采用水泥-水玻璃双液浆，42.5（R）普通硅酸盐水泥及浓度为42玻镁度、模数为2.4~2

6、.8的水玻璃；5）浆液配制：水泥浆液水灰比为0.8:1-1:1,水泥-水玻璃浆液体积比为l:0.5-kl,并根据吃浆强度调整浓度；开始注浆时，不加水玻璃液，待压力达到1.5MPa后加入水玻璃液；6）单管注浆量：采用公式：Q=nr2XL+nR2XLXnXaX?式中r为注浆孔半径；L为注浆孔长度，平均取25m;R为浆液扩散半径，取2m;II为孔隙率，卵石层经测试为15%;a为浆液有效充填率，取0.9;?为浆液损耗系数，考虑有流水带走部分浆液，取1.3。经计算，单管需注浆55.20m3;7)注浆压力：根据下式确

7、定：Pa=P0+(l.0-1.5)Pb=P0+(2.5-3.0)式中：P0为注浆位置静水压力，MPa；Pa为注浆初压，MPa；Pb为正常注浆压力，MPa[4];静水压力取0.5MPa,经计算，注浆初压设计为1.5MPa〜2MPa，正常压力设计为3MPa〜3.5MPa；8）浆液扩散半径：根据卵石层岩性特点，扩散半径取2m。5施工方法5.1注浆准备工作5.1.1砌筑止浆墙用毛石混凝土在迎头砌筑止浆墙，墙厚1000mm，并深入卵石层500mm，确保注浆时不出现漏浆、跑浆现象，并且在墙上按照注浆孔的布置及钻孔角度

8、安设C108mm的孔口管，在墙中部安设2根C108mm的无缝钢管作导水管，导水管靠工作面一侧放置滤水箱，另一侧安装高压阀门，保证在注浆时能承受压力。5.1.2注浆孔施工选用型号为nOJJOOA的油压钻机，配C65mni钻头及C42mm钻杆施工，施工时保持匀速钻进并控制好角度，冲洗液流景控制在50L/min^l00L/min以避免夹钻，如在卵石层中不易成孔吋可加套筒钻进；由于浆液一般容易向上扩散，所以应先施工布置在巷道顶板的注浆