淮北煤电技师学院培训部 安徽淮北 235000
摘要：1、围岩治理一直都是煤矿支护中难点，有效进行围岩治理，固化岩层，确保施工的安全困扰一代一代的煤矿人。
2、我们将就底板注浆治理底臌技术应用论证、施工实际存在问题分析几个方面，充分论证围岩综合治理在煤矿支护中的应用。
关键词：围岩治理；底板注浆；底臌治理
一、目的
利用底板注浆治理底臌技术，验证围岩治理在煤矿支护中的应用
二、方法
（一）、底板注浆治理底臌技术的应用论证
1.底臌机理分析
（1）上覆岩层压力大
原岩应力是巷道围岩变形破坏的根源。原始地应力包括上覆岩层产生的重力场应力及地质构造应力两大部分，对于重力场产生的地应力仅与上覆岩层及其采深有关。巷道开挖后，在巷道两帮岩体上形成支承压力集中，由于巷道开挖引起支承压力作用与侧向变形，沿层面方向底板岩层承受轴向力作用，当底板岩层承受的轴向力超限后，就会引起底板岩层的屈曲（底板岩层破裂、臌起）。
（2）底板岩层裂隙发育
地质构造造成围岩裂隙发育，岩层虽有一定的岩块强度，但由于底板岩层裂隙发育，岩体结构极差，导致岩体的总体强度较低，使底板岩层承受的轴向力得能力降低，易造成底臌。另外，构造造成的岩层破碎，其碎胀压力也容易使底板岩层产生碎胀变形。
（3）施工质量影响
造成巷道底臌的原因，与施工质量达不到要求有关，尤其是对锚喷巷道，如果实现不了光爆，爆破时强烈地扰动底板岩层，破坏了底板岩层的完整性。
（4）巷道底板稳定性差
巷道底角和底板一直没有采取有效的支护措施，因此当巷道的两帮移近挤压底板岩层时，造成巷道底板中的应力出现集中现象，从而使巷道的底板产生塑性变形、出现底臌，进而直接影响巷道顶帮的稳定，产生顶板下沉、两帮内挤，造成巷道支护结构的全面破坏。
通过以上分析，对巷道底臌的治理，要从提高底板岩层的强度入手，通过采用端锚注浆锚杆对底板实施注浆加固。
（二）、施工设备选择
（1）施工底板注浆锚杆使用风锤打底板眼拔钎困难、噪音大、粉尘多，工人劳动强度大。为解决底板锚杆施工难题，引进了MJQ～120/2.8S架柱式D型气动锚杆钻机，使用该锚杆钻机打底板眼基本解决了使用风锤打底板眼拔钎困难的问题，该锚杆钻机便于人工操作，有效降低了工人的劳动强度，且施工时噪音小、粉尘少，有利于创造良好的作业环境。MJQ～120/2.8S架柱式D型气动锚杆钻机
（2）原注浆设备（型号：KBY—50/70）较笨重、结构复杂、故障率高、注浆效率底。通过试验，使用ZBSB¬—52—8/10—15型双液注浆泵进行多孔注浆较为理想，而且实现了多孔同时注浆。该注浆泵采用两道管路同时吸浆，出浆量大，同时有四个档位可变多种流量，通过混合器输出的多个出浆管路实现多孔同时注浆；而且采用机械拌浆，不仅提高了注浆效率，而且降低了工人的劳动强度；由于该注浆泵输出压力大，能使浆液更有效融入岩石裂隙，使浆液凝结范围加大、岩体强度增加，从而起到更好的支护效果。
（三）、注浆参数确定
（1）注浆锚杆
注浆锚杆采用无缝钢管制作，壁厚4mm，杆体上顺序钻有φ6mm注浆孔，规格φ22×2050mm，杆尾设麻花锚固段，1个树脂锚固药卷端锚，注浆后锚固力4t以上，封孔采用快硬水泥药卷。
注浆锚杆株排距应根据围岩性质及围岩裂隙发育程度确定，经过实践分析，注浆锚杆株排距一般选择1200×1200mm～1600×1600mm之间。底板注浆锚杆不应高出巷道底板。底板靠近两帮的注浆锚杆按外扎30°打设
（2）浆液水灰比
浆液水灰比的选取主要考虑下列原则：浆液的结石体最终强度高；浆液结石率高，与岩体具有良好的粘附性；浆液流动性好，配比易调；浆液具有足够的稳定性。浆液水灰比为0.7：1～1：1，浆液配合比如表3所示。
表3 水泥添加剂单液浆配制表
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（3）注浆量
由于围岩裂隙发育，松动范围的不均匀性和围岩岩性的差异，围岩吸浆量差别较大，所以本着既有效地加固围岩达到一定的扩散半径，又要节省注浆材料和注浆时间的原则，对于单孔而言，为了保证合理的注浆量，一是控制泵压，在围岩内泵压达到2.0Mpa时应停止注浆；二是根据相邻钻孔跑浆量来决定，相邻钻孔一旦跑浆应停止注浆。为保证注浆质量，插孔复注是非常必要的。根据近几年注浆实践，每孔最大注入量每孔取为4袋水泥（每袋水泥50kg）。
（4）注浆压力：根据以往经验，注浆压力达到1.5～2.5Mpa，浆液充满围岩裂隙的程度已基本达到饱和，最大注浆压力为3.0Mpa。
（5）注浆时间
为了防止注浆在弱面浆液扩散较远，造成跑漏现象，在控制注浆压力和注浆量的同时，必须控制注浆时间，使注浆时间不宜过长。一般单孔注浆时间取5min左右。
三、结果
1、使用架柱式D型气动锚杆钻机打底板眼解决了底板眼施工困难的问题，有效降低了工人的劳动强度，并有利于创造良好的作业环境。
2、注浆锚杆不但作注浆管使用，还可为锚杆提供可靠的着力基础，注浆后注浆锚杆实现全长锚固并与端头锚固形成一个整体，从而提高了锚杆的锚固力和可靠性，扩大了支护结构的有效承载范围，提高了支护承载能力和效果。
四、结论
1、采用注浆锚杆注浆，可以利用浆液封堵围岩裂隙，隔绝空气，防止围岩风化，且能防止底板围岩被水浸湿而降低围岩的本身强度。
2、注浆后浆液将松散破碎的底板岩层胶结成整体，提高了岩体强度，实现利用围岩本身作为支护结构的一部分；且与原岩形成一个整体，使巷道底板保持稳定而不易产生破坏。
参考文献：
[1]郭金敏、李永生 著 注浆材料及其应用 2008年9月 中国矿业大学出版社。
[2]梁炯鋆.锚固与注浆技术手册[M].北京：中国电力出版社，1999.
[3]吴徽，王中奎，隋吉军.注浆技术应用与发展[J].辽宁交通科 技，2004，（10）：82-84
作者简介：
李永，安徽淮北人，生于1981年7月，曾就读安徽中医学院药物分析专业，后就读安徽理工大学采矿工程和矿山机电专业，毕业后从事井下作业10年，而后进入淮北煤电技师学院从事煤矿安全培训教学。