中深孔預注漿法在大灣煤礦中井回風斜井中的應用

彭 路

貴州水城礦業(yè)（集團）公司大灣煤礦，貴州 六盤水 553036

1 工程概況

貴州水城礦業(yè)（集團）公司大灣煤礦中井回風斜井為該礦的技改工程，建成后將擔負中井采區(qū)的總回風任務。井口布置在河灘上，設計總長592m，傾角-30°，根據(jù)地質資料分析，井筒在進入基巖前有20m左右在卵石層中掘進；井筒施工至17m時遇到卵石層，巷道頂板出現(xiàn)涌淋水現(xiàn)象，涌水量最大為43m3/h，由于卵石層松散破碎，造成巷道無法支護成形。因此決定對卵石層段采用預注漿法進行固結，使周邊形成整體受力面，確保巷道成形，并阻止工作面的大量涌水。

2 水文地質概況

井口布置于河流沖積階地，位于地下水排泄區(qū)與貯藏區(qū)，該地層主要以卵石層為主，上部土層中含孔隙水。地下水來源主要為河水補給和大氣降水，卵石層為主要含水層，由于距離河道較近，地下水較豐富且與河水有水力聯(lián)系，見地下水水位為-1.80m，為富水性中等的孔隙含水層。通過對檢查孔進行抽水實驗得出：地下水滲透系數(shù)為k=77.135m/晝夜，預計最大涌水量為Q=2097.935m3/晝夜（合87.42m3/h）

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綜上所述，井筒在過卵石層期間涌水量大，水文地質條件復雜[1]，將給施工帶來極大困難。

3 施工原理與方案

目前井筒在卵石層中掘進防治水的有效方法是注漿，注漿是以注漿泵為動力源，利用泵的壓力把配置好的、具有充塞膠凝性質的漿液，通過注漿孔注入卵石層中[2]，并將其中的空氣、水分排出使其膠結，形成具有一定強度和抗?jié)B阻水能力的固結體，從而提高圍巖的整體性、抗?jié)B性和穩(wěn)定性[3]，達到封堵裂隙、隔絕水源的作用。

工作面預注漿法目前有兩種方案，即淺孔預注漿方案和中深孔預注漿方案；淺孔預注漿采用手持鉆機打眼，每次注漿段長為6m；中深孔預注漿即是中深孔鉆機打眼，每次注漿段長為25m～30m[2]。根據(jù)井筒地質情況，由于卵石層裂隙不均勻且涌水量大，決定采用中深孔預注漿法，利用高壓使?jié){液快速滲透至卵石層形成固結體，減少與掘進工作的交替，便于快速施工。

4 施工方案設計

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2）注漿孔：注漿孔在巷道拱基線上0.8m的距離沿井筒中心線梅花式布置，共計布置10個注漿孔，孔徑￠65mm，鉆孔參數(shù)（見表1）；頂板終孔位置穿過卵石層并在巷道輪廓線外1 m。（見圖1）；

1）注漿管：注漿管采用￠42mm，壁厚4mm的熱軋無縫鋼管，外露長度為30mm絲扣，以便安裝球閥，節(jié)長為5m，在管壁上鉆￠5mm的孔，間距為10mm；

表1 注漿鉆孔設計參數(shù)表

圖1

3）注漿設備：選用一臺2TGZ-60/210型雙液調速注漿泵，流量為50L/min，壓力為0.5 MPa～7MPa；

4）注漿材料：采用水泥-水玻璃雙液漿，42.5（R）普通硅酸鹽水泥及濃度為42玻鎂度、模數(shù)為2.4～2.8的水玻璃；

5）漿液配制：水泥漿液水灰比為0.8：1-1:1，水泥-水玻璃漿液體積比為1:0.5-1:1，并根據(jù)吃漿強度調整濃度；開始注漿時，不加水玻璃液，待壓力達到1.5 MPa后加入水玻璃液；

用毛石混凝土在迎頭砌筑止?jié){墻，墻厚1000 mm，并深入卵石層500 mm，確保注漿時不出現(xiàn)漏漿、跑漿現(xiàn)象，并且在墻上按照注漿孔的布置及鉆孔角度安設￠108mm的孔口管，在墻中部安設2根￠108mm的無縫鋼管作導水管，導水管靠工作面一側放置濾水箱，另一側安裝高壓閥門，保證在注漿時能承受壓力。

如果課堂的閱讀教學不僅能帶給學生語義層面上的知識，還能有效地激發(fā)出學生情感，讓學生能從心靈層面理解和體驗到他人的思想情感，這一方面可帶動學生對相關主題讀物的自主閱讀（在條件完備的情況下），促使其閱讀習慣的養(yǎng)成和閱讀興趣的提升；另一方面，受到高尚思想、情操感染的學生會反思自身的思想和行為體系，通過邏輯自洽等過程能一定程度上提升其思想境界、擴展其思想深度，可以成為其成長過程中一種有效的、能與現(xiàn)實并行不悖的情感體驗方式。

（4）加強水功能區(qū)水量、水生態(tài)目標確定和水功能區(qū)調整相關技術規(guī)范研究，為完善水功能區(qū)劃體系提供技術支撐。組織修訂水域納污能力計算規(guī)程，研究水功能區(qū)動態(tài)納污能力核定，開展流域水功能區(qū)納污能力成果的復核修訂，按行政區(qū)提出更明確的限排總量意見，推動限排總量落實。

式中r為注漿孔半徑；L為注漿孔長度，平均取25m；R為漿液擴散半徑，取2m；η為孔隙率，卵石層經測試為15%；a為漿液有效充填率，取0.9；?為漿液損耗系數(shù)，考慮有流水帶走部分漿液，取1.3。經計算，單管需注漿55.20m3；

探究組（n＝50），手術創(chuàng)口愈合時間（7.03±2.04）d、住院時間（11.09±2.23）d；參照組（n＝45），手術創(chuàng)口愈合時間（9.87±3.41）d、住院時間（15.64±3.45）d；（t＝4.983，P＝0.000；t＝7.709，P＝0.000）經組間比較顯示探究組手術創(chuàng)口愈合時間及住院時間均顯著短于參照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。

7）注漿壓力：根據(jù)下式確定：Pa=P0+（1.0-1.5）Pb=PO+（2.5-3.0）

式中：P0為注漿位置靜水壓力，MPa；Pa為注漿初壓，MPa；Pb為正常注漿壓力，MPa[4]；靜水壓力取0.5MPa，經計算，注漿初壓設計為1.5 MPa～2MPa，正常壓力設計為3 MPa～3.5MPa；

5.1.3 安設注漿管

5.1.1 砌筑止?jié){墻

5 施工方法

5.1 注漿準備工作

抑癌基因[20]（PTEN）屬于當前所發(fā)現(xiàn)的，唯一包含脂質以及蛋白磷酸酶，具有雙向特異性的一種活性磷酸酶，將其應用在細胞正常發(fā)育的時候，就可以對血管生成中的PI3K/AKt通路，以及血管中相關的皮生長因子進行調控，以此對新生血管所具有的作用進行阻止，也就是說，腫瘤出現(xiàn)發(fā)病，與AM疾病基因的變化具有直接關系，并能促使AM疾病的發(fā)展。

6）單管注漿量：采用公式：Q=∏r2×L+∏R2×L×η×a×?

5.1.2 注漿孔施工

水泥穩(wěn)定碎石施工技術在市政道路施工過程中非常常見，是一項非常實用和便捷的施工技術。通過研究水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術，嚴格按照施工工序進行操作，采用質量優(yōu)良的施工材料和設備，按照實際情況和相關標準進行調配，并在施工完成后加強施工養(yǎng)護，注意操作技巧和注意事項，提高市政道路建設質量并延長使用壽命。

選用型號為TXU-200A的油壓鉆機，配￠65 mm鉆頭及￠42 mm鉆桿施工，施工時保持勻速鉆進并控制好角度，沖洗液流量控制在50L/min～100L/min以避免夾鉆，如在卵石層中不易成孔時可加套筒鉆進；由于漿液一般容易向上擴散，所以應先施工布置在巷道頂板的注漿孔。

8）漿液擴散半徑：根據(jù)卵石層巖性特點，擴散半徑取2m。

5.2.1 施工作業(yè)

謎語是人類智慧發(fā)展到一定階段的產物，具有鮮明的地方色彩和時代色彩，往往反映出一個地方特定時期的歷史、地理、民俗、文化、方言等方面的特色。隨著社會的發(fā)展，精神文明和物質文明的進步，人們勞動、生活方式的改變，一些傳統(tǒng)的謎語對于年輕人來說顯得十分費解。因為這類謎語中反映的客觀事象，年輕人要么完全不了解，要么一知半解，這就使得很多謎語的謎底在他們看來比較陌生。這種現(xiàn)象說明，一些口傳的謎語將會隨著社會的發(fā)展、隨著老年人的逝去而逐步消亡。

5.2 注漿施工

鉆孔施工完后應及時安設注漿管，避免時間長造成塌孔，注漿管采用長15 mm的絲扣逐節(jié)連接后頂入，末端封堵密實，保證漿液能達到擴散半徑，并在注漿管的孔口管上焊接法蘭盤、止?jié){閥，并檢查強度和密實度，孔口管應能承受最大注漿壓力，且需安裝好高壓閥門，防止跑漿、涌水。

1）按設計要求配置好注漿漿液并試運轉注漿機，先用清水做串通、沖孔、壓水耐壓試驗，然后連接管路，確保連接處不泄露，在設計最大壓力條件下維持5min不泄壓。

2）注漿過程中，泵量、漿液濃度根據(jù)注漿壓力變化情況進行調整，初始注漿時遵循先稀后濃、逐漸調節(jié)的原則，采用大泵量低濃度漿液注漿，壓力不升時逐級調高濃度，壓力升高時逐級調低濃度，接近或達到注漿終壓時，采用最小泵量和最低濃度注漿，且維持注漿時間20min～30min；若單孔漿液注入量超出設計值較多（0.2倍～0.4倍）時，則視為跑漿，可在跑漿的裂縫中用木楔等物堵塞，采用注雙液漿或間歇注漿的方法達到終壓即可；如跑漿嚴重時，可改變漿液配比、縮短凝膠時間來加以控制，當采用上述方法均不見效時，可重新補孔進行補注。

5.2.2 結束標準

1）各注漿孔的注漿壓力達到終壓，壓力穩(wěn)定20min～30 min且注入量小于20L/min，注漿10min～15min后停止注漿進行封孔，并關閉孔口球閥用清水沖洗凈注漿管路；當注漿壓力達不到設計終壓時，進行常量注漿，直至達到設計標準為止；

2）終注孔掃孔后，注漿段內無明顯集中出水點，且單孔涌水量小于2m3/h，即可結束注漿，否則重新掃孔復注，直至滿足上述要求。

6 效果檢驗

注漿結束后，施工單位在工作面打了2個檢測孔，對注漿段進行取芯，檢查注漿充填情況和涌水量情況（見表2）；如檢驗孔內涌水量小于2m3/h時證明注漿有效，可以往前掘進施工，檢驗孔內涌水量大于2m3/h時，則需要復注或在兩注漿孔間重新打孔注漿。

表2 注漿前后孔芯孔隙率和涌水量對比

從取芯檢測情況看，預注漿有效充填了卵石層的空隙，鞏固了其穩(wěn)定性，并阻止了卵石層地下水的滲入，避免了涌水對井筒施工造成的威脅。

7 結論

中深孔預注漿法在井筒過卵石層中的成功運用，不但充填了卵石層的空隙，解決了井筒涌水量大的難題，而且避免了大面積開挖造成的巷道成型差及圍巖不穩(wěn)定，同時也保證了施工安全。該方法不僅取得了較好的經濟效果，而且在過軟巖、破碎帶等巷道涌水量大、圍巖自穩(wěn)性差的地質條件下也具有一定的推廣借鑒價值。

[1]黃耀國，等.大灣煤礦中井風井巖土工程勘察報告[R].貴州六盤水：貴州水城礦業(yè)（集團）煤炭勘察設計研究有限公司，2009，1.

[2]孟超.注漿堵水工藝在石槽村煤礦井筒施工中的探索與應用[J].西北煤炭，2008，6.

[3]武志高.井巷工程中流沙層治理方法的探討[J].太原科技，2008，4.

[4]畢和德，王偉.趙樓煤礦風井井筒基巖段漏水量的控制實踐[J].煤礦現(xiàn)代化，2007，5.