速凝膨脹封孔劑在治理巷道淋水中的應用

摘要：本文介紹了JD-WFK-2型速凝膨脹封孔劑在丁集煤礦治理巷道淋水中的應用，解決了巷道長期淋水的難題，并取得了預期的效果。

關鍵詞：速凝膨脹封孔劑巷道淋水治理措施注漿設計

丁集煤礦西一11-2采區軌道大巷、皮帶機大巷因過巷影響，巷道頂板淋水較大，且出水分散。雖進行過水泥注漿或水泥+水玻璃注漿封堵，但效果不明顯。淋水導致巷道底鼓嚴重、圍巖破壞、錨桿（索）和U型棚腐蝕加快，不利于巷道的支護（此處巷道圍巖主要為泥巖、砂質泥巖）；影響了巷道正常使用，也給巷道文明生產環境整治增加了很大難度。因此，對淋水巷道進行治理十分必要和迫切。

1 淋水巷道概況

1.1 巷道淋水位置

西一11-2軌道大巷、皮帶機大巷，因受上方西部11-2回風聯巷過巷影響，現場共有兩處淋水段，其中：軌道大巷淋水段長12m，皮帶機大巷淋水段長18m。

1.2 巷道圍巖及支護情況

西一11-2軌道大巷、皮帶機大巷，原采用錨網（索）噴注支護，斷面：凈寬*凈高=5.4*4.3m，變形破壞后進行了全斷面刷擴巷修。巷修時，我們發現圍巖松軟、裂隙發育、破碎嚴重，且裂隙中有水泥漿。

軌道大巷、皮帶機大巷全斷面刷擴后，架設直墻半圓拱36U型棚，施工錨索，最后噴注漿（水泥漿）加固，凈寬*凈高=5.4*4.3m。但是，巷道依舊淋水。

2 治理巷道淋水方案

2.1 方案分析。現場觀測發現，頂板淋水分散，水源主要來自上方西部11-2回風聯巷及頂板巖層。因巷道已進行水泥注漿加固，水泥顆粒將圍巖裂隙不規則分割，裂隙的連續性被破壞，形成分散式淋水。

注漿后，水泥固化導致裂隙的滲透性降低，若再單純使用顆粒性注漿材料滲透不到微裂隙內，無法達到預期治水效果。

經分析應采用：多點布置注漿管，進行多點注漿，將整個巷道形成一個注漿帷幕，啟到堵水加固作用，并設置集中出水點引水。注漿材料我們選用高分子化學材料或速凝膨脹封孔劑。

2.2 注漿材料選擇。高分子化學材料，具有較強的粘合力和較高的滲透性，在壓力作用下可滲透到微裂隙中，遇水凝固，形成致密的隔水層，從而起到堵水作用。

表1 注漿材料優缺點比較

JD-WFK-2型速凝膨脹封孔劑，呈灰色粉末狀，主要由特種水泥以及膨脹劑等多種添加劑組成，通過水泥的膨脹滲入圍巖微裂隙，杜絕了氣體、液體等泄露，克服了純水泥凝結慢又收縮的缺點，可用于治理巷道淋水。

根據技術上可行，經濟上合理原則，我們選擇JD-WFK-2型速凝膨脹封孔劑作為這次治理巷道淋水注漿材料。

2.3 方案確定

本次治理巷道淋水試驗方案為：先注水泥漿（低壓）充填圍巖內大裂隙，降低注漿成本；再注速凝膨脹封孔劑封（高壓）堵圍巖內微裂隙，形成一個注漿堵水帷幕，并留有一個集中出水點排水。每次注漿均采用多點布管，多點注漿。

3 施工工藝及效果

3.1 注漿原理。將水泥或速凝膨脹封孔劑封按一定比例混合制成漿液，通過注漿設備壓人巖石裂隙，使它沿裂隙流動擴散，形成具有一定強度的低透水性的結合體，從而堵塞裂隙，截斷水流。

3.2 施工順序。噴漿——打眼——注水泥漿——打眼——注速凝膨脹封孔劑——設置集中出水點。

3.3 注漿設備。選用ZBY-3/7.0-11型全液壓注漿泵，制漿采用JJS-10型攪拌機。

3.4 水泥注漿參數。采用淺孔注漿，排距為3m，每排均布置5個孔，孔深1000mm；注漿管采用550mm 長4分普通鋼管，樹脂錨固劑封孔長度不低于100mm；注漿壓力為3.0Mpa；選用P.032.5普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比1：1～1：1.5。

3.5 速凝膨脹封孔劑封注漿參數。采用深孔注漿，排距為3m，每排均布置5個孔，孔深頂部3個5000mm，幫部2個2200mm；注漿管采用2050mm長4分普通鋼管（一端花管長1200mm），樹脂錨固劑封孔長度不低于100mm；注漿壓力為5.0Mpa；漿液水灰比0.8：1～1.2：1。

3.6 集中出水點設置。速凝膨脹封孔劑封注漿完畢后，用MQT-120/130錨桿機，配合28mm鉆頭在淋水嚴重地點施工引水孔一個，孔深5m，并用2050mm 長4分普通鋼管埋入，鋼管用樹脂錨固劑固定，并外露100mm。鋼管下方設置一個集水漏斗集中排水。

3.7 施工效果。經過六個月的觀測，注漿范圍巷道未出現淋水，只部分巷道出現浸水，通過集中出水點出水。

4 結論

4.1 采用先注水泥漿，后注速凝膨脹封孔劑封，高低壓相結合，再設置集中出水點的治理巷道淋水方案，技術上可行，經濟上合理，為治理巷道淋水，提供了新的方法。

4.2 該方案具有工藝簡單，使用設備少，操作方便的特點。

4.3 該方案不僅能治理巷道使用期間淋水問題，也可用于防治巷道淋水。

參考文獻：

[1]張友俊；用BR型防水劑治理巷道淋水；煤炭科技，1999年第2期.

[2]徐永忻.《采礦學》.徐州：中國礦業大學出版社，2003.