中深孔注漿方法的應用實踐

雍華華

摘 要：安慶銅礦東馬鞍山礦體水文地質條件復雜，在含水巖層中的掘進要堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘”的方針，本文以中深孔注漿方法為例，來驗證含水巖層中的施工，最終取得良好的治水效果。

關鍵詞：中深孔注漿；含水掘進；涌水

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.094

1 工程概況

安慶銅礦東馬鞍山礦體-760m中段東回風巷設計總長度為460m，設計毛斷面為寬3.4m×高3.3m，截止2013年7月，施工至28線往東約30m處，掌子面涌水逐漸增大，以東未掘進巷道累計長度約250m。

據(jù)巷道地質素描資料顯示出水區(qū)域巖石為南陵湖組大理巖，該巖層富水性中等，且不均勻。根據(jù)掌握的水文地質資料表明東馬鞍山礦體巖溶裂隙發(fā)育水平分布規(guī)律總體與全礦區(qū)一致，又具有自西向東，由弱漸強的趨勢。井下探礦孔揭露出水點有83%賦存在28線以東。28線以東涌水量占累計涌水量的96%。因此，強富水區(qū)主要集中在28線以東，特別是-700m中段28線到32線，地面鉆孔鉆孔見溶隙率100%，坑下探礦孔每個鉆孔均有不同程度的涌水現(xiàn)象，涌水點主要集中于礦體頂板的大理巖中，其中水量較大的涌水點主要分布在32線，會對未來開采構成較大威脅。鑒于目前施工巷道已出現(xiàn)涌水現(xiàn)象，故為了保證巷道施工安全，防止掘進過程中出現(xiàn)突發(fā)性涌水給礦山生產(chǎn)帶來影響，-760m中段剩余巷道掘進時必須采取有效地防治水措施。

2 提出方案與確定

結合-760m中段東回風巷實際情況，建議采取以下兩種防治水措施：第一種是施工中深孔超前探水孔，若探水孔揭露涌水后進行注漿；第二種是工作面預注漿，在地質條件不清或復雜的情況下，按照設計預埋一定數(shù)量的孔口管，之后在孔口管內進行鉆進，鉆進一定進尺后停止鉆進，提出鉆具后進行預注漿，之后再進行掃孔鉆進，鉆進相應進尺后停止鉆進，提出鉆具后進行預注漿，按照上述循環(huán)步驟施工直至鉆孔達到設計深度。

3 施工過程概述

3.1 注漿鉆孔

在巷道掘進前打鉆孔，超前探水、預注漿，達到防治水的目的。其施工順序：鉆孔—上孔口管—鉆孔—注漿—掃孔—鉆孔—注漿。

3.2 漿液類型及配比

本次注漿的漿液類型確定以單液水泥漿為主，水泥-水玻璃漿為輔。水泥漿的水灰比為0.8：1～2：1。水泥-水玻璃漿液，兩液體積比為C：S=1：0.5。

配漿所需漿材為P.O32.5級復合水泥。水玻璃濃度35～45Be，模數(shù)M=2.8～3.2。

3.3 注漿結束標準

由于多年的地下采掘，地下水的自然平衡已被破壞，礦區(qū)的地下水位已明顯下降，靜水壓暫按為8MPa計，故確定注漿終壓不低于12Mpa，但由于所探工程地質條件較復雜，注漿終壓應根據(jù)施工過程中鉆孔突水情況進行靈活確定。

4 施工主要技術要求

4.1 孔口管的安裝與加固要求

開孔時必須按照設計的鉆孔開孔位置及間距，設計的角度進行開孔，孔位偏差不得大于0.1m～0.2m。鉆機固定好之后配備直徑130mm鉆頭鉆進，鉆進至預定深度6m，清除孔內巖屑，將φ108×4.5mm×5.5m孔口管下入孔內，并采用φ36圓鋼錨桿加固，使用手持式鑿巖機在孔口管周邊打孔，埋設φ38mm孔口管并注水泥漿液對φ108孔口管進行加固，孔口管固管養(yǎng)護后，再采用1.2倍注漿終壓對孔口管進行耐壓抗?jié)B試驗，確認無泄漏后方可轉入正常段的鉆進。

4.2 鉆機固定要求

為防止孔內出現(xiàn)高壓突水情況，沖倒鉆機造成安全事故，探水作業(yè)時鉆機底座必須焊接加固，確保施工安全。

4.3 正?？锥蔚你@進

由于探水的對象是富水情況不清的含水層，且考慮到工程為隱蔽強的特點，一旦揭露含水層，具有壓力的涌水就會立即從孔內上涌進入作業(yè)面。要求鉆進時必須通過安裝在孔口的高壓閥的閥腔鉆進，以確保遇水后不能繼續(xù)鉆進狀態(tài)下及時提出鉆具后能夠迅速關閉閥門。

4.4 注漿要求

注漿前應向孔內壓注清水，提高裂隙的可注性，并測定鉆孔的水壓、單位涌水量。

水泥漿的灌注必須遵循先稀后濃、逐級變化的原則進行。起始水灰比要依據(jù)裂隙的開度及單位涌水量等確定，原則上起始水灰比為2：1。當采用某一配比的漿液連續(xù)灌注30min，且壓力不升時應將漿液濃度提高一級。

選用合格的注漿材料按照設計的配比進行造漿。水泥漿的攪拌時間不得低于3min。

5 注漿工程效果與結論

5.1 注漿效果

注漿后進行爆破掘進，當繼續(xù)掘進時，發(fā)現(xiàn)后方頂幫板部分區(qū)域有淋水現(xiàn)象，且巷道總涌水量依然不小，但隨著-760m中段排水系統(tǒng)的完善，已經(jīng)有足夠能力排掉涌水。至2014年7月，東回風巷成功地跟沿脈巷進行貫通，完成了相關施工任務。

5.2 結論

中深孔注漿治水技術能夠實現(xiàn)各道工序連續(xù)作業(yè)，機械化程度高，效率高，為工程贏取了時間。但漿液只是沿著巷道掘進方向進行擴散，鉆孔時未必所有的破碎帶都能被穿過，尤其是大角度裂隙的破碎帶沒有穿過，漿液滲透不到，這也就是掘進后方頂幫板依然有淋水的原因。

參考文獻：

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