刘明辉
安阳鑫龙煤业（集团）红岭煤业有限责任公司 河南安阳 455000
摘要：红岭煤业经过多年开采，生产地区已转至井田深部，岩巷掘进巷道受压变形，出现围岩破碎现象。针对红岭煤业岩巷掘进中存在的支护困难问题，提出了注浆支护方案，变被动支护为主动支护，以满足安全生产需求。
关键词：注浆；主动支护
一、概况
红岭煤矿位于河南省安阳县，核定生产能力为90万吨/年，1703底板抽放巷地层倾向在84°～94°之间，倾角约为22°，煤层厚度6.5～7.4m（平均厚度6.72m）。该巷道沿二1煤层底板砂质泥岩、细粒砂岩、泥岩、L9灰岩等岩层掘进。
二、工艺流程
注浆支护技术在红岭煤矿的实施条件为壁后注浆，即：巷道施工结束、支护完全后，对后方巷道进行注浆加固。施工过程为打注浆孔、安装注浆管、注浆。
1、打注浆孔
根据巷道断面每排设计5个注浆孔，采用YTP-28型风动凿岩机配合Φ28mm钻头进行打孔，孔深4000mm，孔间距2000mm，排距2400mm。
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2、安装注浆管
注浆管采用矿自制的6分镀锌钢管加工而成，注浆管规格为φ22×2000mm。打好注浆孔，吹净岩粉，将注浆管安装在注浆孔内，注浆管一端用长约50mm丝扣与球阀连接，并使用锚固剂配合水泥进行封孔，封孔深度不低于300mm，注浆管与巷壁交接处必须严实，以防漏液。
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3、注浆
为确保注浆后不出现漏浆现象，喷浆时要严格按要求喷够厚度，注浆过程中需要控制的主要注浆参数有浆液水灰比、注浆量、注浆时间和注浆压力。
3.1浆液水灰比
由于红岭矿1703底板抽放巷不直接揭露含水层，且壁后注浆区域无淋水，因此选用单一的水泥浆液（Po.42.5水泥）作为注浆材料，经过反复试验确定水灰比为0.8：1。
3.2注浆量
红岭矿1703底板抽放巷壁后注浆区域处于围岩裂隙发育区，围岩岩性存在差异，故而围岩吸浆量差别较大，注浆量以临近注浆孔出浆为依据，注满后可关闭注浆泵，等待2～3min再次注浆，直至再次注满。
3.3注浆压力
利用压力将浆液填充至围岩裂隙中，可以使破碎岩块重新凝结，形成稳定的承载结构。根据现场注浆试验，在3MPa注浆压力下，浆液扩散距离在2.6m以上，形成良好的注浆效果，因此最终注浆压力定为不低于3MPa，并且稳定在2min以上。
3.4注浆时间
在破碎程度较大的围岩中注浆时速度不宜过快，可适当降低注浆压力，延长注浆时间，让破碎围岩充分吸收浆液，形成稳定的承载结构；相反，在裂隙发育不发达的围岩中注浆时，可适当增大注浆压力，缩短注浆时间。注浆时间可根据现场实际情况，灵活控制。
三、施工工艺
1、工具设备准备
开始注浆前，将各类钻机、注浆泵、注浆用高压软管、工具、注浆管、U型卡、连接注浆管用的接头等附件、注浆材料；钻杆、钻头等钻机配件运至施工地点，分类摆放整齐。
2、打孔、埋注浆管
使用锚杆机（风钻）钻至设计孔深后，用压风吹净孔内的小岩块及杂物，在短管上缠麻布配合锚固剂一并插入孔内固管。注浆管外露50mm～100mm，以便于安装球阀。
3、注浆
3.1按照水灰比0.8：1的比例将清水、水泥倒入搅拌箱，然后打开浆液搅拌器，混合搅拌均匀，进行注浆。
3.2开始注浆时，浆液可按照0.8：1的比例配制，然后在注浆过程中适当增加水泥，调整浆液浓度。
3.3在注浆过程中，观察注浆量、注浆压力变化及浆液渗透情况，密切观察并记录巷道注浆孔在注浆过程中压力变化情况。
3.4在注浆过程中，出现跑浆、窜浆、压力上不去等情况，要及时采取有效措施进行处理，保证注浆的顺利进行。出现跑浆时，可进行间歇式注浆，但间歇时间不宜过长，不能超过凝结时间。跑浆严重时，可采用调整浆液比例，缩短凝胶时间的措施进行控制。发生窜浆时，应及时关闭窜浆孔的阀门，然后在条件允许的情况下，增加注入量。
3.5注浆工作完成后，对注浆系统进行全面清洗，以便下次使用。
3.6注浆顺序：先浅孔后深孔，先下后上，先底脚，后两帮、再肩窝、最后注正顶。
3.7注浆过程中要观察、记录注浆过程中的压力、浓度、材料耗量、发现的问题及处理，并填写注浆小班记录。
4、需搭设工作台时，工作台采用在补打的临时锚杆上挂铁链，两根横梁采用3吋钢管，并用马蹄环加20×75mm螺丝固定连接，铁链固定于横梁两端内侧不少于200mm处，钢管两端要顶牢巷帮，横梁上铺设厚度不少于50mm的木板并用铁丝捆绑牢固，木板紧密摆放，间隙不大于100mm。工作台高度大于1.5m时，工作台上施工的人员必须系安全带。
四、安全注意事项
1、注浆泵应水平放置，油雾器内注入至上刻线，拉杆处滴少许机油。
2、设专人制备浆液，浆液的配比必须符合要求；严禁使用失效材料，严格控制浆液搅拌速度，尽可能的缩短浆液搁置时间。
3、注浆过程中应及时补充吸浆桶内的浆液，不要使吸浆管吸入空气，注浆过程中如需暂停注浆，应向孔内注入一定量的清水，以保证注浆孔畅通。
4、注浆过程中注意观察压力表的升压情况，及时调整泵流量，每次注浆结束后立即用清水冲洗管路及机具，便于下次使用。
5、注浆过程中，孔口正前2m范围范围内严禁站人，浆阀要侧向操作，操作人员佩戴护目镜，防止喷射伤人。
6、若浆液溅到眼睛里，要用大量清水冲洗即可，情况严重者及时送医院治疗。
7、处理管路，阀、泵时应先停机泄压后再处理，保持压力表完好，严禁无压力表控制注浆。
8、单孔注浆结束标准：
8.1达到设计注浆压力，并稳压达10分钟以上；
8.2虽未达到注浆压力，但从其它注浆孔窜浆，并确实无法封堵。
9、及时清理跑、漏浆液。
10、施工结束后，清理工作现场，填写注浆记录表。
五、效果检验
1、观察注浆支护巷道成型效果，是否有明显顶板变形，巷帮片帮现象。
2、采用注浆支护加固后的巷道应打设观测孔，使用风动凿岩机配合Φ42mm钻头进行打孔，观察空洞、空顶区域是否填充密实，形成有效的承载结构。
3、注浆支护加固后的巷道，在巷道内设置矿压观测点，定期进行观测、记录，分析矿压变化规律，为矿井后续安全生产工作提供有效依据。
六、总结
红岭煤业1703底板抽放巷注浆支护工程现场检测效果良好，破碎围岩重新凝结，形成了稳定的承载结构，充分发挥了围岩的自稳能力，保持围岩力学性质长期稳定，有效解决了破碎围岩巷道的支护难题。
参考文献
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