全風壓巷道建水閘門試壓技術

摘要：本文詳細介紹了全風壓巷道建水閘門試壓技術的操作方法，為建放水閘門提供了嶄新的途徑。

關鍵詞：極復雜水文地質條件 防突水 全風壓巷道 水閘門 水閘墻 雙液漿 水閘門試壓

《煤礦安全規程》規定，水文地質條件復雜或有突水淹井危險的礦井，必須在井底車場周圍及其它需要防突水巷道中，設置防水閘門峒室。

防水閘門的建立，有《采礦工程設計手冊》規范，這里不再贅述。通常情況下，當巷道掘進到設計位置并預留一段長度巷道后（一般不得大于15m，作為水閘門建成后充水試壓），開始建立水閘門，但在特殊情況下，需要先進行巷道貫通，在不影響被貫通巷道正常掘進時建立水閘門，此時，在貫通巷道中再建立水閘門就帶來了全風壓巷道水閘門試壓問題，即既不影響巷道全風壓通風，又不影響水閘門試壓，通過長期的實踐經驗，我們完成了這項技術，望其能給需要這項技術的礦井帶來幫助。

焦煤集團小馬村礦是一個水文地質條件極復雜的礦井，由于一5煤開拓巷道延伸到一定長度后，長距離的局部通風已很困難，需要與已資源枯竭的二1煤采區回風風井貫通，盡快使一5煤開拓巷道形成全風壓通風，從而解決一5煤長距離局扇通風的困難，但是，如果按常規建立水閘門，然后再試壓，最少需要三個月的時間，會嚴重影響巷道開拓進度，因此先貫通，后建立聯絡巷水閘門使一5煤與二1煤隔離，是一個行之有效的辦法，這種方法的唯一困難，就是在聯絡巷建立水閘門后能夠保持全風壓狀態下水閘門試壓。

小馬村礦一5煤為石炭紀煤層，開采時，突水水源來自于其頂板L8、直接頂板L5和其底板L3、L2甚至O2巖溶含水層，由于受礦井邊界大斷層和礦區處于地塹構造的影響，這幾層含水層的水位都在同一標高，都是+70m左右，水閘門位置標高為±0，因此，按設計規范要求，防水閘門硐室設計承受的水壓為11N/mm2，那么，水閘墻的承壓能力與其對等，亦為11N/mm2。水閘門所處巷道位于一5煤頂板巖巷，其巖性為粗粒砂巖，賦存穩定，巖石堅硬，裂隙不發育。

下面就這項技術在我礦的應用進行說明。

1 技術操作程序

第一步：在貫通的全風壓巷道建立水閘門，水閘門建好后，將水閘門做關閉實驗，確保水閘門關閉嚴密。由于水閘門上有放水管等里外相通的管路（我礦由于底板加固的需要，水閘門上有四根￠60mm、兩根￠100mm、一根￠250mm的鋼管），即保證了關閉水閘門后全風壓通風的需要，也保證了下一步有人能在反向觀察水閘門試壓狀況的通風需要。

第二步：在水閘門的來水側混凝土砌碹外建立水閘墻，建立水閘墻時將水閘門上的放水管和其它管全部延伸到水閘墻外，作為通風孔用，以保持水閘門里外正常通風。

2 水閘墻的建立

水閘墻為兩道料石墻，兩道料石墻分別用雙料石砌成，各厚700mm，兩墻相距3m（凈），兩墻中間堆滿矸石磚（作為骨料用），然后用預埋在兩墻之間的注漿管注滿雙液漿（水泥+水玻璃），凝固后，注單一水泥漿上壓即可。由于帶壓注水泥漿，上壓后水泥已凝固，24小時即可向水閘墻與水閘門之間注水試壓。

具體步驟如下：

①關閉水閘門，并用塞尺檢查密閉，確保密閉良好。

②在距水閘門6-6.8m處和10-10.8m處（來水側混凝土砌碹外）巷道周邊開幫，開幫深度500mm。

③在兩開幫之間巷道周邊施工錨桿，錨桿長度1m，進入巷幫500mm，外露500mm，間排距1*1m。目的是增大水閘墻與圍巖之間的阻力。

④將水閘門上放水管等管道延伸至待建的水閘墻外，保持通風狀態。

⑤砌筑水閘墻里道料石墻。

⑥將建好的料石墻表面噴漿，特別是墻體周邊剩余的開幫部分噴滿，以保證墻體在注漿時的抗壓能力。

⑦第一道料石墻建好后，并在第二道墻開建過程中，循序將兩墻間堆放滿矸石磚，直至第二道墻建起，并與第一道墻一樣對墻面進行噴漿加固。

需要說明的是：a兩墻在砌筑時，過管子部位和與圍巖接觸處一定要灰漿飽滿，防止兩墻之間注雙液漿及注單一水泥漿時這些部位漏漿。b在建第一道墻時，要預埋一根￠60mm的注水管和一根￠20mm的測壓管，并延伸到第二道墻以外，測壓管在末端要伸到水閘門與水閘墻之間巷道的最高標高處，先做為水閘門注水排氣用，注滿水后安裝壓力表進行水閘門試壓壓力觀測。c在建第二道墻時，要預埋一根￠60mm的注漿管和一根￠25mm的排氣管，同樣道理，這兩根管的末端要位于兩道墻之間巷道最高標高處，最大限度在注漿時排除其中的空氣。

⑧兩道墻建好后，利用兩道墻之間的注漿管，向兩道墻之間注水泥水玻璃雙液漿，水泥漿的水灰重量比為1：1.5，凝膠時間控制在5-6min，以保證雙液漿漿液能擴散到堆放的矸石磚所有孔隙，待排氣管流出稠漿并開始凝膠停止注漿。

⑨待墻體注漿凝固24h后，對水閘墻周邊進行注漿加固。注漿孔采用風鉆打眼，孔徑￠25mm，并用￠25mm的鋼管注漿加固水閘墻與圍巖的接觸面，鉆孔深度2.5m，鉆孔開孔在墻體上，距周邊300-400mm，注漿鋼管長度400-500mm，注漿終孔壓力3.0MPa。

⑩再停24h，利用注水管開始向水閘墻與水閘門之間巷道注水（事先計算好其巷道體積），直到￠20mm排氣管流出水停止注水，然后將2.5MPa壓力表安到￠20mm管上。

試驗全過程的各種數據要做好詳細記錄。

3 結論

全風壓巷道建水閘門試壓技術通過在小馬村礦實地實施，壓力穩定在13N/mm2以上，超過了設計要求。這也為類似條件下建放水閘門提供了嶄新的途徑。

參考文獻：

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