礦山井巷工程施工中的預注漿技術

馮周衛 郎茂俊

摘 要：礦山井巷工程是在地下創建工程施工需要的環境，保證結構的穩定性和安全性。工程建設中，施工人員需認真分析地面環境和地質條件，將研究重點放在地質破碎帶富水層上，確保預注漿技術的合理應用。預注漿是前期準備工作中的重要內容，直接關乎礦山井巷工程施工的整體質量。

關鍵詞：礦山井巷工程;預注漿技術;穩定性;安全性

礦山井巷工程施工中需要構建良好的施工環境，工程施工中的影響因素較多，為規避不同因素的影響，需認真分析工程的地面環境及地質條件，嚴格控制施工中的每一個細節。應用預注漿技術能夠推動工程作業的順利進行，也可全面改善工程建設水平。因此，研究礦山井巷工程施工中的預注漿技術具有積極的現實意義。

1 預注漿技術特點

注漿技術是解決礦山類及隧道類工程滲水問題的有效手段。礦山井巷工程施工前，應按照規定要求落實預注漿施工，這能夠保證地面形成封閉隔水層，進而規避滲水問題，打造有利于工程施工的環境，促進礦山井巷工程的順利進行。我國預注漿技術的應用相對廣泛，上世紀50年代，預注漿技術在礦山施工、煤礦施工和隧道施工中均得以應用，為工程施工創造了有利條件。水泥是現階段預注漿施工中的主要注漿料，結合現場實際添加速凝劑和膨潤土等多種外加料，能夠加速漿液凝結，減少漿液損失，且在施工中要采取分段注漿的技術形式。

2 礦山井巷工程施工中預注漿技術的應用

某煤礦二進風井井口以素混凝土支護，壁厚為500mm，選用C25混凝土。施工至井深378m時，施工人員在工作面打了兩個探孔，探孔深度為22m，孔底8m處出現涌水現象。該底層有裂隙發育，含水層的動儲量與大氣降水有著密切聯系，結合探水孔的涌水情況，需采取有效措施做好工作面的注漿堵水。

2.1施工前的準備工作

（1）注漿設備布置

選擇雙液調速高壓注漿泵，在井口應用專業攪拌機拌合漿液，井底部工作面上需設置工作臺，工作臺的高度在1.5m上下。工作臺上需擺放注漿泵及配套的操作開關。此外，工作面上也要放置3個體積為0.5立方米的鐵桶，分別存放水泥、清水和水玻璃，工作面的通風設備、信號設備和照明電纜均使用原有的設施。注漿機電源應用放炮電纜，供給需借助控制開關把控，以溜灰管保障水和水泥的充足供給。

（2）注漿孔布置和要求

清理工作面的雜物后，應先以潛孔鉆機沿井筒工作面在四周均勻設置8個符合施工要求的鉆孔，并以此為注漿孔，以高壓注漿封水，完成注漿施工后，在距離井筒中心1.7m的位置布置4個內圈孔，內圈孔的角度、孔深和孔徑均要滿足工程要求，之后高壓注漿封水。在兩個注漿孔中間鉆檢查孔和中心檢查孔，審核注漿的質量。檢查孔的參數要與注漿孔的參數完全一致，中心檢查孔垂直設置，如檢查孔中依然油水，可向檢查孔中繼續注漿，無水后便可封孔。

（3）鉆孔設備的參數

工程施工中使用潛孔錘鉆機，Φ50mm×1m鉆桿，Φ95mm的鉆頭鉆孔。

（4）注漿孔口管口規格

注漿管由一個插管和外套的4個套管構成，套管兩端需焊接10mm厚的環形鐵墊[1]。插管底端上150mm的位置要焊接厚度為10mm的環形鐵墊，共有4組。插管頂端可設置Φ500mm的絲扣，之后加工一個螺絲帽，螺絲帽的厚度為30mm，確保上緊套管擠壓止漿墊，使其膨脹緊貼孔壁。安裝Φ25.4mm的球閥，嚴格把控進漿量，利用多組止漿膠墊增大上漿膠墊與孔壁間的摩擦力，避免注漿壓力超出正常范圍，使注漿管移位。

（5）注漿施工中需注意的問題

首先，注漿施工前，工作人員要認真檢查注漿孔，全面清理孔內的雜物，確保注漿孔的清潔性。其次，在注漿施工中還應結合施工需求和實際確定注漿參數，依據規定要求確定漿液配比。再次，拆除注漿設備時，嚴格控制注漿壓力，在合適的壓力條件下拆除注漿設備，避免壓力超標威脅施工人員的人身安全。最后，施工人員需依據施工規范操作，配漿時依據規定要求佩戴防護用具，以保障施工人員的人身安全。

（6）堅定注漿結果

注漿循環后可在注漿薄弱位置設置檢驗孔，合理評價檢驗結果，根據實際確定檢驗空的深度，明確檢驗孔是否存在漏水問題。高度重視水壓測試，確定注漿結果。

2.2施工方案設計

（1）注漿孔數量及布孔方式

鉆設注漿孔一方面可促進注漿施工的順利進行，另一方面也可提前探測水層。鉆孔施工中，若遇水層可以探水孔明確涌水量、涌水壓力和巖層破碎程度等參數，進而調整水泥砂漿的參數。工程施工中需結合豎井的直徑和注漿孔間距，確定注漿孔。本工程共設6個注漿孔，孔距為23mm，孔徑為90mm，孔心與井中心間距為22mm，徑向傾斜鉆孔，偏距為30m，傾角5°。

（2）注漿參數注漿段高

含水層厚度、最佳注漿深度和最佳鉆孔深度，這是確定注漿段高的重要依據。井深14m-20m間為富水層。為保障工程施工的安全性，注漿總長定為29m，注漿孔可穿越含層底板下方6m以上。

（3）注漿壓力

注漿壓力能夠發揮預注漿的壓實、擴散及填充作用，注漿壓力大于靜水壓力。受地下水壓力、水層深度等因素的影響，注漿壓力需為靜水壓力的2倍。

（4）注漿工藝

工程施工中，由于作業面出現涌水現象，因此要先澆筑止漿墊，做好排水工作。澆筑止漿墊前，注重堵水效果。之后根據止水漿墊的尺寸設計輪廓。隨后開展清洗工作，利用吊桶卸料。同時預埋清水管道和孔口，安裝潛水泵，及時排出多余的水分[2]。注漿前，清理注漿孔。清孔工作對注漿質量具有決定性作用。拆除注漿設備的過程中，務必嚴格控制注漿壓力，之后方可拆卸。依據規定的注漿比例注漿，改善工程施工質量。配置漿液時，施工人員還應規范佩戴防護工具，避免作業中出現嚴重的安全事故。

3 預注漿技術的發展趨勢

3.1深化理論研究

預注漿技術中務必認真研究注漿漿液與裂隙作用、地質水層和地質環境構成之間的關系，明確客觀規律，并以此為工程施工提供詳實、可靠的數據支持。

3.2行業交流日益密切

預注漿技術的施工工序與其他技術十分相似，為此，施工人員需借鑒其他技術的優點，并根據實際將技術應用到工程建設中。

3.3出現了新型的施工技術

相關部門需增加資金投入，積極引入更為先進的設備及技術，全方位考慮工程建設，加強技術改造和創新，促使工程施工向環保、節能和高效的方向發展。礦山井巷工程的復雜性和綜合性較強，危險因素較多。所以在工程作業中，應采取多種技術和措施保證工程質量，以降低施工難度。行業和技術發展中，創新是重要的基礎和前提。如高壓無極調速注漿泵與信息化系統檢測注漿的融合，在工程施工中發揮著重要作用，維護了施工安全，提高了作業效率[3]。

3.4技術的應用范圍不斷擴展

預注漿技術具有顯著的綜合性，除在礦山井巷工程中發揮重要作用外，在交通建筑和水利工程中也扮演著關鍵角色，且其應用范圍也會隨著技術的發展不斷擴大，更好地發揮技術優勢。

4 結語

總之，礦山井巷工程具有危險性、綜合性和復雜性，預注漿施工的質量對工程建設影響顯著。為此，在工程施工期間，務必嚴格按照工程作業規范和要求施工，注重技術優化和創新，以此為礦山井巷工程創造優良條件，推動煤炭產業的穩定、可持續發展。

參考文獻：

[1]王興亞.預注漿技術在礦山井巷工程施工中的應用[J].世界有色金屬，2019，No.535（19）：208-209.

[2]高崗榮.煤礦注漿技術綜述[J].建井技術，2020，v.41;No.224（05）：6-14+28.

[3]許貴林.工作面預注漿在豎井井筒施工中的應用[J].科技風，2020（12）：133-133.

（中煤第七十一工程處有限責任公司，江蘇 宿州 234000）