安徽省淮南市淮河能源潘集第三煤矿
摘要：通常大采高综采工作面在过地质异常区的时候，经常会受到周围媒岩体松散、破碎等影响，导致工作面产生不良情况，进而失稳。对此这就需要对其巷道围岩的稳定性加强控制。对此，本文就将以实际案例对其围岩注浆加固技术的应用进行分析。
关键词：大采高综采工作面；围岩注浆加固技术；地质异常区
引言：
在煤炭资源的持续性开采之下，其整体开采趋势向着深度开采进发。对于深部开采条件来说，其地质构造相对比较复杂，地质异常区域广泛存在，因此这就给煤矿的安全生产带来了隐患。为了将工作面搬移次数降低，提升煤炭资源的回采率，通常都会直接过地质异常区。此外，在厚煤层的开采之中，通过大采高综采的方式可以有效提升回采率，达到煤炭资源的高效与高产开采。然而这种情况下，其工作面的矿压显现比较剧烈，且地质异常区周围的还会出现其它情况，对此这就必须要通过注浆加固技术保证其围岩的稳定性。
一、工程概况
淮南矿业集团潘三煤矿17102（3）工作面地面标高+19.8～+22.8m，工作面标高-671～-719m，工作面可采走向其长度为1800m，倾斜长190m。其东部和北部的部分煤层已经相继收作。回采区域将对地面农田、已搬迁的村庄、道路、高压线路等造成沉陷影响。该面13-1煤层赋存稳定，总体上呈单斜状，北高南低，煤(岩)层产状180～240°∠2～11°，平均4°。对其使用无线电坑透探测和实践资料进行分析之后发现，该面出现了6处异常区，因此这就必须要采取相应的加固措施。本次拟运用顶板超前预注浆加固技术。
二、注浆加固技术
在本次加固过程中，重点针对6#异常区进行加固处理，该段属于断层影响和煤厚异常区。
（一）加固对策
6#异常区轨顺退尺1653～1763m、运顺退尺1612～1713m，轨运联巷退尺为1720m，在选择加固方案的时候，依照钻孔长度较短、施工便利以及加固范围广的原则，首先在轨运联巷、轨顺、运顺工作面侧帮开展帷幕注浆，以此形成止浆墙，接下来在轨运联巷运用分布递进的方式进行40m、70m、100m的深钻孔，最后对顶板实施超前预注浆加固[1]。其中材料选择主要是新型无机复合注浆材料，该材料浆液流动性较好，水灰比低，脆性要低于其它材料，能够有效控制破碎岩体冒落，以保证工作面能够直接安全通过6#异常区。
（二）注浆和钻孔机具
对于巷帮帷幕注浆加固来说，选择风动注浆泵或者是电动注浆泵；运输顺槽当中施工的孔洞均使用电动泵进行注浆[2]。注浆加固钻孔可以直接使用钻机进行施工，孔径为94mm；每一台泵需要至少配置两个搅拌桶。
（三）封孔和注浆管
注浆管使用1寸钢管和1寸PVC管，钢管长度超过封孔长度5m。运用“两堵一注”的胶囊封孔形式。孔深40m，钻孔封孔长度15m，靠近孔底10m是PVC花管，并安装排气管，其长度要超过封孔段，孔深为80m，封孔长度为20m，靠近孔底10m的位置其管使用PVC花管；孔深100m。封孔长度为25m，靠近孔底10m的位置是PVC花管。
（四）超前预注浆加固设计
1.巷帮帷幕注浆
帷幕注浆加固的范围主要为：17102（3）轨顺距轨运联巷60m范围及轨运联巷。具体设计的时候，沿着巷道走向垂直工作面的侧帮对帷幕注浆孔进行施工，钻孔直径在42mm，孔深大约为4m，使用4分钢管注入永久纳矿，并运用无机填充加固材料进行封孔，注浆压力保持在5MPa-8MPa。
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图1 17102(3)工作面注浆钻孔平面布置示意图
在正常巷道3m高度的区段，开设两排注浆孔，分别距顶板1m、2m，每排钻孔平距6m，相邻排起始孔必须错开3m。依照先下后上的顺序，在下排注浆孔施工完成且注浆完毕之后，再对上排进行施工。中深孔注浆的时候，如果产生了漏浆的现象，则要在漏浆位置补充注浆孔，再运用化学浆进行补注[3]。
在断层面区域段进行施工的时候，开设三排注浆孔，分别处在巷道肩窝、距顶板1m、2m，每一排其钻孔平距为6m，相邻排起始孔必须错开3m。依照先下后上的顺序，在下排注浆孔施工完成且注浆完毕之后，再对上排进行施工。肩窝位置的一排注浆孔，仰角控制在30°，最终钻孔排距是3m。中深孔注浆过程中出现了漏浆现象的话，与正常巷道的施工措施相同。
在巷道超高区段进行施工的时候，开设三排注浆孔，分为处在距顶板1m、2m、3m，每一排其钻孔平距为6m，相邻排起始孔必须错开3m。依照先下后上的顺序，在下排注浆孔施工完成且注浆完毕之后，再对上排进行施工。最终钻孔排距是3m。中深孔注浆过程中出现了漏浆现象的话，与上述两个区段的施工相同。
对于巷帮帷幕注浆过程中产生的漏浆问题，如果是巷帮下面第一排的钻孔注浆产生了从巷帮锚杆锚索孔漏浆的现象，则需要先将下部第一排钻孔注浆停掉，在其中部再开设一排钻孔再重新进行注浆封堵，接下来再依照原先的计划去施工和注浆[4]。如果设计的钻孔在施工过程中碰到了管路或者是被其他物体遮挡的时候，可以依照具体情况对钻孔的位置进行调整。
三、钻孔与封孔工艺
（一）钻孔工艺
对于钻机的安装和固定来说，需要依照其钻孔起始位置，将钻机稳定好，同时进行连接，并吊挂好风水管路和油管，并将底座固定好，设置好放倒装置。安装完之后还要进行试运转。在开孔的过程中需要依照具体的施工参数实施，同时运用方位尺、皮尺和坡度尺对其钻孔参数予以确定。在钻孔的时候使用94mm钻头，整个过程中压风排渣。起钻的时候需要全程压风，如果要移动钻机，还要提前进气重心降到最低，并在移动过程中注意安全。
（二）封孔工艺
在封孔之前需要做好准备，确保各项材料都备齐。具体封孔的时候需要先给孔中送入1寸注浆管，里端10m是花管，最外端是实钢管。囊袋上部使用铁丝将其扎牢，下部使用透明胶带进行固定，堵头运用透明胶布将其固定在套管上。通过注浆泵压注水泥的方式去注浆，注浆至1.5MPa-2MPa的时候再停止注浆。整个过程中一旦出现异常，需要及时停泵，并将注浆管扎紧。
四、结束语
总之，17102（3）工作面在运用超前预注浆加固之后，整体围岩的稳定性得到了有效提升，现场的生产条件也都得到了显著改善，最大程度上保证了工作面的煤炭质量和产量，也保证了生产过程的安全性。
参考文献：
[1]申志勇.大采高工作面破碎围岩注浆加固技术[J].煤,2016,25(11):16-18.
[2]余孝民,都海龙.大采高工作面端头无机注浆加固技术研究[J].煤炭技术,2018,037(009):41-43.
[3]张夏欢,宋建国.大采高工作面围岩活动规律分析[J].煤炭科学技术,2018,46(S2):113-118.
[4]裴锦龙.注浆加固技术在综采工作面片帮治理中的应用[J].山西焦煤科技,2018,042(008):14-16.