巷道滞后注浆加固与滞后时间分析
煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势
煤矿巷逍_耑注浆加间技术的现状与发展 尥势□王林曰晋能控股煤业集团宏圣公司，山西晋城 048400摘要：煤矿巷道围岩注浆加固技术对于煤矿开采的安全有着重要影响，在整个开采过程中是不可或缺的部分。
本文围 绕煤矿巷道围岩注浆的分类、作用、注浆理论、材料类型以及注浆参数等方向进行加固技术的现状分析，发现问题并作出相 应的发展探讨，促进巷道围岩注浆加固技术的进一步发展.关键词：巷道围岩；注浆加固；煤矿开采0引言煤炭资源对于我国的经济和居民生活都有着重要的影 响，煤矿工作的开展应当充分的关注安全问题。
而煤矿巷 道m岩注浆加固技术对整个煤矿安全问题有着一定的保障 作用，做好其技术的现状分析和发展趋势分析对整个煤矿 来说良好的保障作用。
1煤矿巷道围岩注浆加固技术概述煤矿巷道围岩注浆加固技术简单来说就是对巷道围岩中 的缝隙进行相应的注浆，加固闱岩让其具有更好的稳定性和 支撑性，确保煤矿能够顺利、安全的开采。
要做好煤矿巷道 闹岩注浆加固技术首先要对煤矿巷道进行具体了解并根据实 际情况制定好相应的注浆方案。
注浆加固相关人员应当先确 认好煤矿巷道的围岩类型，做好相关因素的测量，从类型出 发制定合适的加固方案。
其次要注意好相应的注浆材料选 择，并严格做好注浆合理制备，确保注浆质量符合国家标准 同时在进行注浆加固施工过程中，工人应当注意施工设备操 作合理性、施工技术运用的正确性，保障煤矿巷道围岩注浆 加固技术能够顺利的实现加固效果。
最后，煤矿巷道围岩注 浆加固施工完毕后要做好详细的工程验收。
注浆加固效果、裂缝填补情况，整体工程质量等方面做好详细的检查验收, 确保巷道围岩的质量，为后续的煤矿开采奠定良好的基础.：2煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状2.1注浆加固前的测试和评估不够全面当下煤矿巷道围岩注浆加固之前虽然有进行相应的测试与评估，然后作出相应的注浆加固方案，但并没有更全 面详细的从各方面进行详细的了解。
尤其是对围岩中的层 理、裂隙分布以及围岩破坏程度、原因、分布做好相应的 评估。
煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状及发展
煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状及发展【摘要】煤矿巷道围岩注浆加固技术在煤矿开采的过程中扮演着重要的角色，其对煤矿开采的安全问题起着一定的影响。
本文主要就煤炭巷道围岩注浆加固技术的现状及发展进行了简单的分析，旨在推动煤矿行业的有序发展。
【关键词】煤炭巷道围岩；注浆加固；技术引言煤炭资源的开采对我国经济的发展，居民的生活都有着重要的影响。
因此煤矿开采一直都是全社会普遍关注的重点。
而在煤矿的开采过程中，最首要解决的问题就是开采过程中的安全问题，因此如何保障煤矿开采过程的安全成为现在煤矿工作者们普遍关注的焦点。
而煤矿巷道围岩注浆加固技术是煤矿开采过程中必不可少的技术之一，其对整个煤矿开采的安全也起着一定的保障作用。
1.煤矿巷道围岩注浆加固技术概述煤矿巷道围岩注浆加固技术是煤矿巷道施工过程中重要的技术之一，其对保障巷道的质量，提高巷道的安全系数有着很大的作用。
简单的来说煤矿巷道围岩注浆加固技术就是以巷道中围岩为基础向围岩的缝隙内进行注浆，从而起到对围岩的加固作用，使围岩具有一定的稳定性和支撑性，保障煤矿开采的顺利进行。
具体来说煤矿巷道围岩注浆技术在应用的过程中应分为以下几个步骤：（1）对煤矿巷道具体情况进行了解，制定合理的注浆方案。
煤矿巷道在开挖的过程中会出现各式各样的情况，不同情况的处理方式也存在着巨大的差异。
因此在对煤矿巷道进行加固之前，施工人员应对整个煤矿巷道的实际情况进行全面的了解，确定煤矿巷道的围岩类型，选择合适的加固方案。
（2）合理的进行材料的制备，有效的进行技术的实施。
在对煤矿巷道围岩进行注浆加固的过程中，要对注浆进行合理的制备，保证注浆符合国家标准，可以很好的对煤矿巷道起到加固的作用。
同时在施工的过程中施工人员也要注意施工技术运用和施工设备操作等方面的问题，保障煤矿巷道围岩注浆加固技术的顺利实施。
（3）施工结束后进行有效的工程验收。
煤矿巷道围岩加固工程，是整个煤矿开采链中的一环，其质量的好坏直接关系着后续工程能否顺利的进行，对整个煤矿的开采都起着重要的影响。
巷道修复注浆加固技术的研究与应用
载能 力 ．阻止 围岩 松动 圈扩 大 ． 抑
液充 填 同岩体 裂 隙 ， 高 围岩支 承 提
能 力 ， 少 围 岩 松 动 圈 扩 大 ． 浆 减 注
一
传 统 锚 网 喷 支 护 是 采用 金 属
网护顶 、 ， 以等 强锚杆作 为喷体 部 围岩 ． 帮 配 同时保 证深 部 注浆 不 出现
层筋 体 ，金属 网会 阻挡混 凝土颗 粒 漏浆 ， 部 注浆孔 的深度 依 据 围岩 浅 与岩 面结合 的密实度 。使 喷体层 与
围岩层形 成两 张皮 。 能 充 分 发挥 不 喷 体层 的支 护及 防腐蚀 风化 作用 。 凿 岩 条 件 而 定 ． 岩 太 松 散 ． 能 围 不
上 覆 岩 层 采 动 影 响 ，加 剧 围 岩 破
二 次 注 浆 加 同 是 强 化 破 碎 软
（ ） 浆 压 力 ： 巷 道 穿 过 的 ２注 该
岩 巷道 围岩 体支 承 能力 。 降低 围岩 岩层含 水 少 ，基本 无 静水 压力 ， 注
坏。 巷道 围岩松 动圈 的厚度 随岩体 松动 圈扩 大 的最 有效 途径 。 用浆 浆 压 力 值 只需 克 服 浆 液 流动 时 的 利 单 向抗压 强度 的增 大呈 减 少趋 势 ， 随 围岩弱 化程 度增 大 而增 大 ， 是造
取 水 泥 为 主 料 、水 玻 璃 作 为 速 凝 时 漏浆 点距 注 浆 孔 的 最 大 距 离 为
注浆 孑 深 度 较大 ， 保证 浆 液 剂 ， Ｌ 能 调节 浆液 凝 结 时间 。采 用普 通 ３５ ． ｍ。由于 浅部 围岩裂 隙 发育 ， 漏
注浆方法加固采区巷道施工
注浆方法加固采区巷道施工摘要以北皂煤矿四采区回风巷道为例,分析论述了采区巷道变形破坏的原因及注浆法加固巷道围岩的机理,介绍了注浆法加固围岩的施工工艺,并针对注浆法加固巷道围岩存在的问题提出了改进方法。
关键词注浆加固围岩变形破坏采区巷道1注浆法加固围岩机理及必要性注浆法加固围岩,就是针对采场及巷道内裂隙较为发育而难以维护的破碎顶板及帮部,在顶板来压前预先向裂隙内注入固化材料,以改善围岩的力学性能,提高岩体自身的强度,从而改善巷道的维护状况。
四采区上部有一条SE方向的张性背斜轴,由于它的影响,造成四采区上部煤体节理相当发育,而其回风巷正布置在这一区域内。
与四采区上部回风巷毗邻的是4201-1工作面,该工作面的材料巷与四采区上部回风巷平行,间距44m。
由于4201-1工作面采动的影响,四采区上部回风巷740m的锚喷巷道有400m已严重变形、掉顶、片帮,最后不得不重新架设U型钢棚;剩下的340m巷道虽没有架设U型钢棚,但喷层大部分也出现了裂纹,且发生不同程度的变形。
造成巷道变形的原因主要有两方面:①由于采动的影响,巷道压力增加;②由于煤体本身节理极发育,煤体的裂隙多,在采动影响下,裂隙继续扩展,松动圈扩大,造成巷道围岩自身承载能力降低。
因此,锚喷支护在顶板来压时,喷层破裂、脱落,顶板下沉,甚至连架设U型钢段的棚体都产生严重变形。
对于破坏严重的巷道,传统的方法只能是加密U型钢支护,这样做不但消耗大量的人力、物力,而且效果也不好。
经过分析论证,并结合已有的软岩支护技术成果,认为通过向支护体后注入具有固化作用的浆液提高围岩的整体性,进而提高围岩自身的承载能力,可达到减轻巷道破坏程度的目的。
2注浆材料的选择目前国内外主要采用高水速凝材料为固化材料,它具有可泵、速凝、早强等固化材料所需的特性。
水泥浆、水玻璃的混合物不仅具有固化材料所需要的主要特性,且价格低廉;另外,我矿现有的TBW-50/15泥浆泵能达到注浆要求的泵压,故选择以水泥、水玻璃的混合物作为加固围岩的注浆材料。
岩石巷道滞后注浆加固技术的运用
第23卷第6期宿州学院学报Vol .23,No .6 2008年12月Journal of Suzhou University Dec .2008岩石巷道滞后注浆加固技术的运用孟 键(皖北煤电公司祁东煤矿,安徽宿州 23400)摘要:矿井在开挖后,为增加巷道的服务年限,巷道注浆是支护的有效手段。
适时注浆是减少巷道维修,降低费用,确保安全生产的有效手段。
关键词:应力;支护;适时注浆中图分类号:T D825.3 文献标识码:A 文章编号:1673-2006(2008)06-0118-02收稿日期:2008-06-29作者简介:孟键(1974-),安徽淮北人,祁东煤矿安全监察处主任,工程师,研究方向:采矿工程。
皖北煤电公司祁东煤矿是设计年产150万吨的大型矿井,地质条件复杂,井田内断层及构造较发育,在开采过程中,其次生断层发育较强,在开拓、掘进巷道施工中产生一定影响,对长期使用的岩石巷道的维护带来一定的麻烦。
巷道受矿压的影响,巷道反复的维修不仅对矿井生产成本大大增加而且对安全生产有一定的威胁。
祁东煤矿对岩石巷道支护主要采用锚网喷支护。
当巷道失修后再重新修复,修复后再进行注浆加固,造成材料的浪费,巷道施工后适时对巷道进行注浆加固,可以减少巷道的维修工作,可降低矿井的生产成本。
1 地质分析众所周知,在巷道开挖后,将会扰动岩石的介质,造成岩石内应力和岩石强度的变化,产生岩石应力的转移、集中和岩石强度减少,使孔间周围岩石发生变形及破坏,发生岩石物理状态的改变。
这个在开挖的孔间周围所形成的破裂区,一般使围绕开挖孔间形成环状。
由于应力作用产生的环状破裂称为围岩松动圈,松动圈按层次划分为弹性区、破裂膨胀稳定区、破裂膨胀剧烈区[1],如图所1示。
2 支护分析祁东煤矿的岩石巷道主要采取锚网喷。
支护中,锚杆的预应力只能阻止围岩裂隙的继续扩大,只能完成对围岩的一次支护,喷层可以作为二次支护,主要是防止巷道围岩壁面的风化,可是承载力较弱。
浅析矿井巷道支护加固中注浆技术的应用
浅析矿井巷道支护加固中注浆技术的应用摘要：因地质环境的制约，矿山中的巷道掘进环节会出现较多问题，其中最为常见的就是巷道稳定性不足。
其主要表现为巷道塌陷、巷道冒顶等，在断层破碎地带此问题更为严重，在矿山整体应力影响下，巷道不稳定问题发生率较高。
因此对注浆技术的优势与特点展开分析，将有助于巷道不稳定这一问题的解决。
关键词：矿井巷道；支护加固；注浆技术1?注浆技术在矿井巷道支护加固中的应用价值1.1?注浆加固技术的优点通常而言，注浆加固技术并非单独用于巷道加固，而是将其同外拉锚技术联合应用。
将锚杆技术与注浆技术相结合，可使锚杆加固能力显著增强，从而使拉铆点在连接性能方面得到大幅度提升。
与注浆加固技术形成辅助效应，以更好地实现巷道加固的效果。
除此之外，注浆技术可使围岩残余的强度得以增强，从而使摩擦能力提高，使围岩的支撑力与强度得到强化，围岩松动半径随之缩小，在此情况下，围岩的应力圈明显改善。
1.2?注浆技术在巷道加固中发挥的作用通常情况下，巷道塌陷或者冒顶等问题产生的地段多为巷道通过破碎带、矿区断层、岩石接触带等。
上述地段石块破碎，其承受的结构应力较大，故各类问题的发生率较高。
借助注浆技术对巷道予以加固，此处理过程所蕴含的机理即通过注浆技术对围岩壁内实施加固，使围岩的抗压与抗弯性能得到大幅度提高，从而使围岩对于变形的自控性能以及整体性能得以强化。
完成对围岩的注浆工作后，可将之前存在空隙、裂缝进行较佳地控制，从而使围岩的一体性与坚固性得到有效保障。
同时也能防止先前存在的缝隙不再发展为深层缝隙，使围岩的强度得以提升。
注浆加固技术能够使深部的围岩受载状况与力学特征得以改善，防止浅部围岩强度下降，避免塑性区转向深部围岩，从而使围岩塑性区的面积减小。
此外，注浆加固能够使底板、顶板应力以及垂直应力的集中性降低，使浅部围岩的承载水平提升。
同时注浆加固能够使底板与顶板围岩的承载能力与完整性提升，有效减轻巷道变形。
2?注浆技术实施的可行性在加固巷道围岩期间，注浆技术具有一定的科学性，然而并非全部涉及巷道不稳、塌落、冒顶等问题均可通过注浆技术予以加固。
主巷底板注浆加固的工艺与应用分析
主巷底板注浆加固的工艺与应用分析主巷底板注浆加固是一种常用的地下工程加固方法，适用于矿井、地铁、隧道等工程中的主巷底板加固。
注浆加固通过注入混凝土或聚合物等材料，填充巷底板下方的空隙，增加巷底板的承载能力和稳定性，保障工程的安全性和稳定性。
工艺流程：1.巷底板准备：对巷底板进行清理、修复等工作，确保表面光滑干净。
2.注浆孔布置：根据设计要求和工程实际情况，确定注浆孔的布置位置和间距，将孔洞钻入巷底板内。
3.注浆设备安装：将注浆设备（如压浆机、混凝土输送泵等）安装在施工现场，保证其正常运转和使用。
4.注浆材料配制：根据工程需要，配置好适当的注浆材料，如混凝土、聚合物等。
5.注浆施工：根据注浆孔的位置，逐孔进行注浆，注入足够的注浆材料，直到充满孔洞和巷底板下方的空隙。
注浆时，要控制注浆压力和注浆速度，使注浆材料能充分渗透到巷底板和空隙中。
6.注浆孔封堵：待注浆材料固化后，使用合适的材料封堵注浆孔洞，确保其密封性和强度。
7.治理巷底板：等待注浆材料充分固化后，对巷底板进行表面处理和修整，保证其平整度和稳定性。
应用分析：1.提高巷底板承载能力：主巷底板注浆加固可以填充巷底板下方的空隙，并提供额外的承载能力，增强巷底板的稳定性和抗压性能。
这在煤矿、金属矿山以及地铁、隧道等工程中具有非常重要的意义，可以有效地防止巷底板的沉降和破坏。
2.提高工程安全性：注浆加固可以修复和加固原有的巷底板，减少巷底板的变形和病害，提高工程的安全性和稳定性。
尤其是在长期使用后巷底板出现龟裂、掉块等情况时，通过注浆加固可以及时修复并防止进一步恶化。
3.降低施工成本：主巷底板注浆加固相对于其他加固方法来说，施工过程简单、快速，且所需的材料和设备相对较少，可以大大节约施工成本。
另外，注浆加固也可以在原有巷底板上进行，无需拆除和更换整个巷底板，可以减少工程的停产时间和施工周期，提高施工效率。
4.适用范围广：主巷底板注浆加固可以适用于多种地下工程中的主巷底板加固，不仅可以用于煤矿和金属矿山，还可以应用于地铁、隧道、地下仓库等工程。
关于矿山掘进巷道注浆加固技术的探讨
关于矿山掘进巷道注浆加固技术的探讨黄杰摘要：随着我国经济的发展，我国对于矿产资源的需求也越来越多，对矿产资源的挖掘主要是通过巷道进行，利用科学技术有效的提高矿山掘进巷道的安全性是整个工程的重要项目，其中注浆加固技术是常用的一种提高安全性的手段。
本文主要以云锡公司卡房分矿微粒进行实际案例分析，主要介绍了整个工程的基本情况以及注浆加固材料和步骤，并通过测试证明该项注浆加固技术有效的提高了整个巷道挖掘的安全性，可以提高施工效果。
关键词：多金属矿山，注浆加固技术，掘进巷道Abstract：With the development of China"s economy，China"s demand for mineral resources is also increasing.The mining of mineral resources is mainly carried out through roadways.The use of science and technology to effectively improve the safety of mine roadways is an important project of the whole project.Among them，grouting reinforcement technology is a commonly used means to improve safety.This paper mainly analyzes the actual case of the card-type ore particles of Yunxi Company.It mainly introduces the basic conditions of the whole project and the grouting reinforcement materials and steps，and proves that the grouting reinforcement technology effectively improves the whole roadway excavation.Safety can improve the construction effect.Keywords：Multi-metal mine，Grouting reinforcement technology，Roadway引言由于我国矿产资源丰富，部分矿产储量可观，但是分布较分散，这就给开发利用带来了一定的困难。
巷道注浆加固技术研究
巷道注浆加固技术研究摘要：本文对巷道围岩注浆加固作用、注浆方法分类、进行了较为详细地论述与分析。
并通过工程实例，具体介绍了巷道注浆加固的施工过程和方法。
关键词：巷道；注浆加固；方法；施工引言：巷道注浆加固就是利用水泥浆液在注浆泵压力作用下，来充填和固结煤岩体中被破坏的或者原有裂隙面。
可以对破碎煤岩体起到补强加固作用和充填密实作用，也可以将充填不到的封闭裂隙和空隙压缩，从而对岩体整体起到压实作用。
1.注浆加固作用1.1 注浆提高巷道围岩结构面的强度和刚度结构面发育的煤岩体，其强度和变形主要由结构面控制。
一般情况下，结构面的强度与刚度比较低，容易出现离层、滑动和张开，导致煤岩体强度降低，体积增大，引起巷道围岩变形。
注浆加固材料可显著提高结构面的强度和刚度，从而提高煤岩体的整体强度，增加围岩的自身承载能力。
1.2 充填压密裂隙浆液在泵压的作用下，渗透充填一些裂隙，另外经挤压可使一些充填不到的裂隙闭合，从而降低煤岩体的孔隙率，改善裂隙、孔隙周围的应力分布状态，提高围岩强度。
1.3 注浆封闭水源、隔绝空气围岩注浆可有效地封堵流水通道，防止或减轻水对围岩的软化，避免围岩强度因水的影响而大幅降低。
同时，围岩注浆后封堵了裂隙，可有效地防止围岩风化。
2.煤矿巷道注浆加固方法根据破碎巷道围岩加固工程性质可分为：永久工程加固和短期或临时加固工程。
对于永久性工程，主要有井筒、大巷、专用硐室加固；短期或临时性加固工程主要有掘进工作面过构造区、高应力区加固，回采工作面两端头三角煤加固，回采巷道、工作面开切眼及回撤通道加固等。
根据巷道围岩裂隙类型分为：裂隙型破碎围岩加固和疏松型软弱破碎围岩加固。
根据围岩裂隙成因分为：原生裂隙破碎型和采掘动压应力变化破坏型围岩加固。
通常所说的巷道维修加固，就是巷道服务一段时间后，由于围岩流变、受到采动影响，围岩出现较大变形与破坏，巷道断面与安全性不能满足生产要求后实施的注浆加固。
注浆加固可单独实施，也可与锚固技术联合使用，为此，开发了多种形式的注浆锚杆、注浆锚索。
煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势
▲某矿北风井地面注浆孔布置
●钻孔作业及注 浆孔结构 取芯 偏斜率：≤1％ 孔口管：6～ 10m 套管：φ146 钻孔（注浆孔 ）
孔结构
单液浆
双液浆
2. 安装工作及压水试验
▲安装 注浆站安装： 建筑物、注浆泵、搅拌机、配浆设施 ▲安装 注浆站安装： 建筑物、注浆泵、搅拌机、配浆设施 注浆孔内安装：孔口管、套管、注浆管、止浆塞、混合器等。 ▲压水试验 注浆前压水：目的：检查止浆效果，推挤孔内残留物，测定钻孔吸水量 压力：注浆终压＋0.5MPa，时间：10～20min 注浆后压水：检查注浆效果。注浆孔内安装：孔口管、套管、注浆管、止 浆塞、混合器等。 ▲压水试验：注浆前压水：目的：检查止浆效果，推挤孔内残留，测定钻孔吸 水量 压力：注浆终压＋0.5MPa 时间：10～20min 注浆后压水：检查注浆效果。
3. 注浆方式及作业 ●注浆方式
分段下行注浆： 自上而下，钻一段注一段。 用止浆塞。自下而上复注。 特点：能控制浆液上冒，钻 孔工作量大，工期长。 分段上行注浆： 一次钻孔，分段上行注浆。 用止浆塞。 特点：不重复钻孔，止浆塞 要可靠。 一次全深注浆： 扩散不均匀，要求供液能力 大，适用于均匀裂隙。
煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势
• （4）浅部围岩在临近破坏时出现加速变形 阶段，工程技术人员常常根据这一现象进 行破坏前的预测预报，且浅部围岩的破坏 一般发生在比较局部的范围内，而深部围 岩在破坏之前近乎处于不变形状态，破坏 前兆非常不明显，使破坏预测预报十分困 难，从而造成深部围岩的破坏往往是大面 积发生，具有区域性，如巷道大面积冒顶 垮落等。
工程对象特征
矿山 ●竖井注浆： 地面预注浆、工作面预 注浆、壁后注浆、壁内注 浆、淹井的封堵（抛渣注 浆） ●巷（隧）道注浆： 工作面预注浆、壁后注 浆、 直接堵漏、特大涌水封堵
巷道围岩注浆加固关键参数合理选择的分析
围岩的裂隙， 阻止水对岩体的侵蚀 ， 改善围岩的力学 性能 ， 提高岩体 自身的强度 ， 为锚杆在围岩 中提供可
靠的着力基础 ， 进而使锚杆对 围岩 的锚 固作用能够
得 以充 分发挥 。
１ 注 浆 滞 后 时 间的确 定
注浆 加 固 的关 键参 数 包 括 注浆 滞 后 时 间 、 注浆
２ 注 浆压 力 的确 定
注 浆压 力 是 浆 液在 围岩 中扩 散 的 动力 ， 直接 影 响 了注 浆 加 固的 效 果 。 注 浆 压 力 的 大 小 受 围岩 性 质、 渗透 条件 、 液 的流 动 力 学 性 质 、 透 范 围 和注 浆 渗 浆方 式 等 因素 的影 响 和 制 约 。注 浆 压 力过 小 ， 液 浆
关键 参 数 的基 础 上 给 出 了其 计 算 公 式 ， 为此 类 巷 道 围岩 注 浆 加 固 关键 参 数 提 供 了合 理 的 选择 。 关 键 词 ： 浆 ； 道 ； 固 ； 键 参 数 注 巷 加 关
中 图 分 类 号 ： Ｄ２ ５ ４ Ｔ ６ ． 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６ ２ ５ ５ （ ０ ８） ３． ２ －３ １ ７ －０ ０ ２ ０ ０ －０ ８Ｏ ０
力过大， 有可 能致 裂 围岩 ， 尤其 是在 强度较 低 的 围岩 中注浆 时 ， 防 止 注 浆破 坏 围岩 。根 据 以往 的经验 要 可知 ， 在煤 巷两 帮注浆 ， 围岩严 重破 碎 时的 注浆压 力
为 ０ ５ ＭＰ ； 岩 比 较 破 碎 时 的 注 浆 压 力 为 １ ０ ． ａ 围 ． ＭＰ ， 隙 较小 时 的注 浆压 力 为 １０ ＭＰ ａ裂 ． ａ～ ２ Ｍ ａ Ｐ， 最 高 不超 过 ３ ０ＭＰ ； 围岩 强 度较 低 时 ， 浆压 力 ． ａ 当 注
煤矿巷道围岩注浆加固技术
煤矿巷道围岩注浆加固技术作者：伍兆虎来源：《砖瓦世界·下半月》2019年第03期摘; ;要：由于地表存在堆积土体，若覆盖层相对松散薄若，岩石整体强度会有一定程度降低，不利于煤矿巷道施工的进行。
本文对煤矿巷道围岩注浆加固技术特性及常用施工方案进行综合论述，并提出了注浆加固过程中的监管要点，为相关矿产巷道的开挖提供借鉴。
关键词：煤矿巷道;围岩;注浆加固;技术监管作为矿产开采施工中的重要组成部分，煤炭资源开采受到众多学者的关注。
如何有效的布置围护结构设施并制定相关技术方案成为矿产开挖过程中的主要问题。
随着注浆理论、工艺材料、施工技术等快速发展，合理运用注浆加固技术能有效提高围岩的自稳时间和自身承载能力，注浆管可起到地表锚杆悬挂岩土体作用，防止塌方冒顶。
此外，围岩注浆加固技术可加固充填矿洞及其坍塌体，改善岩土体的物理力学性能，缩小开挖变形产生范围，减小围岩对初期支护和二次衬砌的压力，为巷道结构的设计发展提供保障。
一、围岩注浆加固施工特点与技术要求（一）注浆施工要点适宜的技术措施和维护加固方案有利于复杂地址情形下注浆加固的顺利实施，加强围岩整体性及加固稳定性能，不留隐患且施工费用相对经济良好。
操作开始前需对机械器具、仪表、管路、注浆材料、水、电等进行检查及必要试验。
注浆过程中安排人员定时观测和记录注浆压力的变化情况，掌握注浆量。
若出现跑浆情况，可采用填塞棉砂、糊塑胶泥或速凝砂浆的方法堵漏，必要时通过间歇式注浆进行处理。
为使浆液维持在注浆孔一定范围内扩散，当进浆量大而压力不上升时，以注浆量控制注浆结束标准，当进浆量较小时，以注浆压力来控制。
浆液结束标准以注浆终压和注浆量确定，当单孔注浆量达到设计单孔注浆量时可换孔注浆;达到终压时，当注浆孔注入率小于规定值时，方可结束注浆。
注浆完毕后需及时拆卸混合器，清洗注浆胶管和注浆泵，防治出现胶管堵塞和胶体凝固。
（二）注浆加固技术特性为保障注浆加固工作的顺利进行，施工前需结合相关水文地质条件，详细勘察周边环境实际情况，对可能产生的情况提前制定预处理方案。
矿井软岩巷道注浆加固修复技术分析与研究
矿井软岩巷道注浆加固修复技术分析与研究摘要：矿井软岩巷道维护是一个复杂的问题。
根据软岩理论,进一步分析出软岩巷道破坏的原因；采用锚注加固的方法,使破坏的软岩巷道得以修复,为矿井安全高效生产提供了保障。
关键词：矿井软岩巷道；注浆加固；修复技术1、成果实施背景九里山矿巷道岩性破碎时，普遍采用单一的锚网喷支护，短期内能满足支护要求。
随着时间的推移，特别受到采动影响，巷道变形严重，巷道在掘出后要经过4-5遍的修理，方能满足回采服务年限，破坏的巷道支护形式有：锚网喷、锚网喷+U钢、工钢棚。
其破坏范围大，破坏形式主要为顶板开裂、下沉、底板鼓起、两帮开裂、内挤。
2、研究开发内容1）锚杆、锚索+U钢支护技术锚杆支护参数：肩窝以上均匀布置锚杆9根，两帮锚杆间距800mm，锚杆排距800mm，每排13根锚杆，锚杆均为直径20mm、长度1600mm的高强锚杆(Q500)，采用2只Z2340树脂药卷锚固，铺6mm钢筋网。
锚索支护参数：根据钻孔资料，顶板锚索应锚固在上部稳定的砂岩中，顶板钢绞线直径为17.8mm，长度为10.0m，钻孔深度9.7m，每根锚索采用5支Z2340树脂药卷锚固，每根锚索采用一块400mm长的18号槽钢，一块规格为100×100×8mm的钢板，锁具一套。
锚杆支护参数：原巷道U钢采用36U钢，间距800mm，继续使用。
2）注浆工艺A、注浆系统布置注浆系统包括注浆泵，搅拌筒及连接管路。
设备比较轻便，可放于注浆孔附近，单液吸浆管长度2～3m，单液出浆管长度10～15m，高压出浆管内为混合浆液，凝结快，设计为5~6m，便于端头操作即可。
注浆20m左右移动一次，大约为一个班的注浆量，工效高。
B、安装封孔器封孔是注浆的一个关键技术，封孔质量是保证注浆质量的先决条件。
一次性封孔方式：采用内径19mm，长 1.0m的铁管，前端焊快速接头作为注浆封孔管，在注浆管底部缠废旧布袋，放入孔内，用快硬水泥(以环形为好)浸水湿润后塞入注浆管与注浆孔之间，用套筒捣实，实现封孔。
巷道整修加固方案及技术分析
巷道整修加固方案及技术分析摘要：受到采区工作面回采的影响，巷道围岩变形较大，巷道后期维护费用大。
为提高软岩巷道的支护效果，提升巷道稳定性，提出采用注浆加固技术来提高巷道围岩强度。
根据围岩注浆浆液的流动机理，采用渗透式注浆方法。
根据巷道围岩力学特性以及力学环境等条件，科学确定围岩注浆加固方案，保证巷道注浆加固效果。
关键词：巷道；整修；加固；技术1前言随着我国矿井进入深部开采，受高应力和动压的影响，回采巷道极易发生变形破坏，影响工作面的安全回采。
传统的锚网锚索联合支护已经不能满足巷道整体的支护效果，随着工作面的回采，受采动影响巷道围岩的变形量会进一步加大，使得巷道的支护难度进一步增加。
因此，必须采用特殊的巷道加固手段控制巷道围岩变形，增强的稳定性。
通过加固破碎巷道围岩，可以提高围岩抗变形能力，有效的改善围岩的破碎情况，实现良好的支护效果，保证巷道安全高效的掘进。
2巷道注浆加固机理（1）提高围岩强度巷道受高应力和采动影响，围岩极易出现裂隙，通过注浆加固裂隙面后，巷道围岩的刚度和抗剪强度都得到了明显的增大，提高了巷道围岩抗变形能力，增强了巷道围岩的承载能力，有利于巷道的稳定。
（2）浆液粘结围岩裂隙巷道注浆液会扩散到围岩裂隙中，一定时间后，注浆液会在围岩裂隙中凝结，不仅将裂隙以及破碎岩体有效粘结一起，还将巷道掘进前岩层中存在细小裂隙封堵，使巷道更具有整体性承载能力。
（3）减小围岩松动圈巷道围岩松动圈表明围岩集中应力大于其承载能力，巷道开始出现变形破坏。
通过注浆加固巷道围岩，可以提高巷道承载能力，减小围岩松动圈的大小，减缓围岩进入塑性破坏的时间，增强巷道的稳定性。
（4）防止岩层风化注浆液充满岩层裂隙后，会排出原本裂隙中的空气和水，避免内部岩层与外界的环境接触，能够有效的防止巷道围岩内部被风化，改变岩层原有性质，使岩层发生破坏。
3巷道围岩变形特点及分析3.1巷道围岩变形特点软岩巷道(煤巷)多为环向受压，且非对称，顶部、两帮和底板同时受压，一般顶部、两帮有支护，故压力显现位移变形与支护强度相关。
矿井失修巷道围岩注浆加固工艺及施工要点分析
矿井失修巷道围岩注浆加固工艺及施工要点分析煤炭是我国能源结构中的重要组成部分，据统计，我国的煤炭开采量及使用量都占据着世界第一的位置。
随着矿井服务年限的增长以及深度的不断延伸，巷道失修所带来的片帮、冒顶等安全问题越来越成为制约矿井长期正常开采的重要因素，做好矿井失修巷道的加固养护，确保巷道的安全是提高矿井开采能力与开采安全的重要举措。
文章将就如何做好失修巷道的注浆加固进行分析阐述。
标签：煤炭；矿井巷道；失修；注浆加固前言煤炭开采是支撑我国经济发展的重要支柱之一，做好巷道的支护加固是提高矿井服务年限及煤炭开采安全性的重要途径。
在失修巷道中采用注浆加固技术，在取得了较好的经济效益的同时也为失修巷道整修提供了一条安全可行的施工方法。
1 巷道失修原因及分类巷道失修是困扰煤炭开采的难题，究其原因，巷道失修是由于地下岩体内弱面存在有裂隙、层理以及节理等原因造成的，从而使得岩体的稳定性与整体性大打折扣。
当围岩发生破坏或者变形时，若围岩的支护及加固强度不够将会使得岩体在受到外力作用时产生冒顶或是片帮，从而严重影響巷道的结构稳定性与使用安全性。
巷道失修根据其产生的类型及特点可以分为冒顶、片帮、底鼓或是冒顶加片帮、片帮与底鼓的结合等五种类型。
其中冒顶产生的主要原因是巷道在支护的过程中顶板结构不稳定，而巷道的两帮岩石则强度较高，在巷道受到外部岩体压力的情况下将会使得巷道顶部岩石产生变形或破坏，从而导致冒顶的发生。
巷道产生片帮的主要原因是由于在巷道两帮岩石内有弱面的存在，当两帮受到外力的作用下严重影响了围岩的稳定性，从而导致片帮的产生。
巷道变形产生的主要原因是由于巷道存在于塑性岩石中，在岩体动压的作用下使得巷道围岩的稳定性遭到破坏，从而使得巷道的围岩产生较为明显的位移和变形，这种位移和变形主要表现为片帮或是底鼓。
以上这些都会对巷道的稳定性产生较为明显的影响。
因此，应当对失修巷道进行加强支护以提高巷道的稳定性。
2 巷道失修现状及原因分析东庞矿-480水平11采区轨道巷变电所失修较为严重，具体表现在底鼓范围100米以上，巷道的两帮有明显的片帮，并伴有明显的冒顶，顶板破碎，针对这一巷道进行了多次的整修，但是问题依然存在。
沿空留巷滞后段煤帮采动破坏机理及注浆重构技术
沿空留巷滞后段煤帮采动破坏机理及注浆重构技术引言煤层采掘过程中，煤帮是能够主要承受采动压力并向地表传递荷载的部分，同时也是矸石和水的流动通道，它的稳定性直接关系到地下矿山的安全和经济运营。
随着采掘深度的升高和大型化采煤机械的广泛应用，沿空留巷滞后段煤帮采动破坏问题日益凸显。
尤其是在复杂地质条件下，由于地下水灌注和地质构造的影响，煤帮的变形和破坏更加剧烈，矿山的运营和安全隐患非常严重。
因此，探究沿空留巷滞后段煤帮采动破坏机理并采用注浆重构技术进行处理具有重要的理论和实践意义。
一、沿空留巷滞后段煤帮采动破坏机理采动破坏是煤层开采过程中普遍存在的问题，而在沿空留巷滞后段煤帮中，采动破坏更加明显。
沿空留巷滞后段煤帮采动破坏机理可以从以下几个方面进行分析：1. 煤帮的初始状态沿空留巷滞后段煤帮处于应力状态下的荷载平衡状态，各个应力分量相对平衡，煤岩的初始应力状态由自重和伏tectonic应力、地压力、提孔压力、回采工作面产生的荷载及其他应力等因素综合决定。
2. 采动荷载的作用煤层采取传统的采煤技术时，采动荷载主要由煤自重、工作面提孔荷载、地压力等产生，这些荷载作用于煤岩体上，会导致煤帮产生内部应力。
当煤层采取机械化采煤技术时，采动荷载会更加剧烈。
采煤机对煤的接触力瞬间增大，破碎荷载突然加大，机械挖掘所产生的扰动荷载也会引起煤帮的变形和破坏。
3. 煤帮的固有性质煤层煤质较脆，容易形成微裂缝，内部结构复杂，渗透性差，具有一定的蠕变特性，这些因素也影响着煤帮的破坏机理。
4. 内外因素的综合影响沿空留巷滞后段煤帮采动破坏机理是由内外因素的综合影响形成的。
地下水灌注、地震、煤矿回采等因素会对煤岩体的应力状态和内部结构产生影响，可能导致煤帮变形和破坏。
二、注浆重构技术治理为了防止沿空留巷滞后段煤帮采动破坏，采用注浆重构技术进行治理已成为一种行之有效的方法。
注浆重构技术主要包括注浆材料的选择和注浆方式两个方面。
1. 注浆材料的选择高性能水泥基封堵材料具有高强度、高渗透性、湿固化、化学稳定性好、与基岩黏结力强、老化缓慢等优点，已被评价为一种高效实用的注浆材料。
有关巷道围岩注浆加固的最佳时机的研究
有关巷道围岩注浆加固的最佳时机的研究摘要: 合理滞后注浆时机的确定是深井巷道围岩加固支护技术的关键，通过UDEC数值模拟分析及现场实测，对巷道掘进后围岩变形及裂隙发育特征进行了深入地研究，获得了深井巷道围岩滞后注浆加固的合理时机。
结果表明，注浆加固应在巷道剧烈变形阶段后的缓慢变形阶段初期，在巷道围岩裂隙发育相对稳定时，合理时机为巷道掘进后15 ～20 d。
关键词: 岩巷; 注浆加固; 合理时机Abstract: the determination of reasonable grouting time lag is deep well surrounding rock reinforcement technology key, through numerical simulation analysis and field UDEC measured, of roadways after excavating deformation and the surrounding rock crack development features in-depth studies, and acquired a deep well of surrounding the reasonable grouting strengthening lag time. The results show that the grunting reinforcement of roadway deformation stage should be in severe after the slow deformation of the early stage, in the surrounding rock crack development relative stability, reasonable opportunity for excavating tunnels after 15 ~ 20 d.Keywords: rock; The grunting reinforcement; Reasonable time0 引言研究表明注浆能将松散破碎的围岩胶结成整体，提高岩体的黏聚力和弹性模量等，从而提高岩体的强度。
巷道滞后注浆围岩控制理论与实践
巷道滞后注浆围岩控制理论与实践1.概述1.1 注浆技术应用现状采矿工程师应用注浆技术已有一个多世纪的历史，1864年首创水泥注浆法，1885年铁琴斯(Tietjens)成功采用地面预注浆开凿井筒，获得专利权；20世纪初注浆技术应用到井下巷道，此后注浆法在矿井建设中作为防治水和改善工程地质条件的重要方法，先后在英国、法国、南非和苏联得到广泛应用。
比较有名的注浆工程如：巴黎地铁奥柏(Auber)车站注浆、横跨尼罗河的阿斯旺(Aswan Dam)水坝防渗注浆、日本青函隧道围岩预注浆等，其目的主要是防渗和堵水，客观上也起到稳定工程结构及围岩的作用。
近数十年来，注浆技术在岩土工程实践中获得了更广泛的应用，已研制开发出多种注浆方法和上百种注浆材料，满足了很多复杂地质条件的工程要求，并积累了丰富的经验，逐渐发展成为一个相对独立的研究方向。
1989年国际岩石力学学会成立注浆委员会，1991年我国在广州举行全国灌浆会议，并成立了中国岩石力学与工程学会岩石锚固与注浆技术专业委员会，加强了理论研究和技术交流。
但由于岩土介质的极端复杂，裂隙岩体的渗流理论尚不够成熟，注浆工程常常依赖于经验，大型注浆工程技术参数只能依赖于反复的现场调试和监测，其中注浆固结体的力学性质、浆液流动时的力学过程以及注浆参数设计等理论问题，尤其缺乏系统完整的研究与论述。
这些问题影响到注浆效果和技术经济指标的提高，甚至造成人力、物力的浪费，其总体研究水平与其他岩土工程技术相比尚处于初级阶段。
在我国煤矿的井巷施工中，注浆技术早在20世纪50年代就有较多的应用，东北鹤岗矿区、鸡西矿区和山东淄博矿区首先采用井壁注浆封堵井筒漏水，随后山东新汶矿区张庄立井采用工作面预注浆取得良好堵水效果。
20世纪60年代以后注浆法有了很大发展，在矿井中已将注浆用于堵水、灭火、密封(瓦斯)以及对软土和构造破碎岩层进行加固，处理围岩冒落坍塌事故，进行巷道修复等方面的工作。
20世纪80年代以来，由于现代支护理论的发展和注浆技术的进步，以支护为目的的巷道围岩注浆在苏联、德国等地开始研究和推行，我国同期也在复杂和不良岩体内的巷道工程中采用过注浆加固技术。
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收稿日期:199521020⒌ 3煤炭科学基金资助项目巷道滞后注浆加固与滞后时间分析3贺永年 张 农 杨米加 戴标兵(中国矿业大学) 摘要 根据巷道围岩超过强度峰值后的变形是其强度不断降低的平衡过程,分析了滞后注浆巷道稳定技术的原理1考虑实现新平衡及其所需的时间提前量,结合巷道变形(或破碎圈)发展规律的经验关系,给出注浆加固巷道稳定技术的滞后时间参数确定方法1其结果在经验的最佳滞后时间范围上限,较国外方法有更合理之处1 关键词 注浆加固 稳定分析 滞后时间 中国分类号 TD26514 近20余年来,由于注浆工艺和浆液材料的发展,注浆方法在矿井中已从作为堵水等特殊施工手段发展为井巷修复、穿过破碎岩层等常用技术,尤其是近期已作为巷道加固稳定技术开始研究和应用[1,2]1与堵水及一般加固工作不同,注浆加固稳定技术是参与巷道稳定过程的一种围岩加固方法1它除应有一定强度外,还应满足巷道施工后围岩的动态要求1目前,由于注浆工艺和设备的复杂性,这种技术还难以和掘、支施工一起在工作面进行,而必须滞后一定距离,随工作面推进而前进1显然,由于工作面推进和巷道围岩变形破裂不断发展,注浆作业的迟早就会影响它的施工环境、技术要求和加固效果1因此,注浆作业滞后时间是巷道注浆稳定技术中的一个决定性参数1研究这一方法的原理和滞后参数的确定,对它的合理应用有重要意义1这也是其它注浆工作所不曾涉及的问题11 围岩变形过程分析全应力应变曲线性质表明,岩石在强度峰值后的软化是材料的一种不稳定性质,巷道(尤其在深埋软弱岩层中)部分围岩完全可能处于强度峰值后状态而参与整个稳定过程,同时又形成巷道地压的主要作用成分1为分析注浆加固前后的围岩稳定过程,讨论最简单的轴对称圆巷问题1从70年代开始,已有许多考虑围岩软化性的隧峒(巷道)稳定问题分析方法1本文采用分段线性模型(图1)1无注浆加固时,巷道半径R 0处有支护p 0作用;注浆加固的固结圈径为R l ,对围岩能提供的抗力为p l 1假设围岩可分为3个区,分别对应于岩石残余强度段、软化段和强度峰值前(弹性)段1弹性区:满足广义虎克定律1由弹性力学圆孔问题解及边界条件:r →∞时σr ,θ=q 0,在弹塑性边界r =R p 处应力处于库仑强度准则极限状态,即σθ=(2λ+1)σr +σc 及σr +σθ=2q 01这样,在r =R p 处有 σe r =(2q 0-σc )/2(λ+1),(1) εe θ,r =±(1+ν)(2λq 0+σc )/2(λ+1)E =±A 0/E ,(2) u e =R p A 0/E ,(3)式中,σe r ,εe θ,r ,u e 分别为弹塑性边界上的径向应力、应变及位移;q 0为原岩应力;λ=sin φ/(1-sin φ)(φ为岩石内摩擦角);σc 为岩石单轴抗压强度;E ,ν为岩石弹性参数1第21卷第3期1996年 6月煤 炭 学 报J OURNAL OF CHINA COAL SOCIET Y Vol 121 No 13J une 1996图1 计算模型Fig 11 Calculation model(a )岩石模型;(b )巷道模型;①一般支护时;②注浆加固后;Ⅰ———残余程度区;Ⅱ———软化区;Ⅲ———弹性区 软化区:考虑岩石体积膨胀性,在软化段引入峰值后的横向与纵向变形线性比例系数β为εp r =-βεp θ,(4)其中,εp 表示(ε-εe ),εe 即峰值时的应变1据文献[3],在平面应变条件下,β可达3～81由式(4)及边界条件(2),(3),可得该区应变式为εθ=[A 0/(β+1)E ][(β-1)+2(R p /r )β+1]1(5) 软化区强度方程由线性假设可写成σθ=(2λ+1)σr +σc -E 3(εθ-εe θ)=(2λ+1)σr +σ′c ,(6)式中,E 3为软化段线性斜率正值;σ′c 相当于岩石在某种破坏状态下的单轴抗压强度1由式(2),(5)可得σ′c =σc -[2A 0ζ/(β+1)][(R p /r )β+1-1],(7)其中,ζ=E 3/E 1由此可见,该区岩石的强度将随R p 的发展而降低1变形的充分发展,在r =R t (R t为残余强度区半径)处,σ′c 即成为进入残余强度段的单轴值σ31σ3受围压的影响,较高围压时所维持的σ3也较高,单轴压缩时σ3很小,所以常被认为此时σ3≈01残余强度区:强度方程σθ=(2λ+1)σr +σ3,边界条件有 r =R 0处,σr =p 0 (一般支护时),(8)或 r =R l 有σr =p l (注浆时)1(9) 残余强度区的应变满足体积不变原理13个区都应有平衡方程r d σr /d r +σr -σθ=01(10) 由式(10)及残余区强度方程和边界条件(9),得残余强度区应力式为σⅠr =(p l +σ3/2λ)(r/R l )2λ-σ3/2λ1(11) 同样,由式(10)及式(6)与式(7),边界条件(11)在r =R t 的式子,有软化区应力式为 σⅡr =2ζA 0(β+1)(β+1+2λ)R p r1β+1-12λσc +2ζA 0β+1糊多+ p l +σ32λ上的R t R 0糊群2λ+β+12λ(β+1+2λ)σc -σ3+2ζA 0β+1补了权重r R t 评价2λ1(12)142第3期贺永年等:巷道滞后注浆加固与滞后时间分析 在r =R p 处的式(12)应与式(1)相等,可得R p ,即 p l =R p R l =性区1p l +σ3/2λ2λq 0+σc 2λ(λ+1)+ζA 0λ(β+1+2λ)- β+12λ(β+1+2λ)σc -σ3+2ζA 0β+1(-1ψr 2λ12λ,(13)式中,ψ=R t /R p ,由式(7)(因在r =R t 时σ′c =σ3),可得ψ=2ζA 0(σc -σ3)(β+1)+2ζA 0石在1β+11如取边界条件(8),则式(11)～(13)与有关资料结论就一致(如文献[4]),只是以上讨论主要说明σ3的影响1极限情况σ3=σc 时,并令β=1(无体胀),上述结果即与卡斯特纳方程一致1事实上,当围岩出现强度峰值后状态,其变形不断发展一直要到残余σ3与支护提供的抗力相应,强度稳定后并使这部分围岩形成足够抗力,破裂不再扩展为止1由此可见,支护的作用可实现两个效果,即维持围岩一定的(残余)强度,然后在此基础上和围岩一起提供稳定的和足够的抗力1但是,目前支护抗力往往要在围岩变形破裂后(空帮、空顶更是如此)才能开始作用,同时,其大小相对于一般岩石强度而言要低1～2量级1在这种条件下,围岩的残余强度很低且受支护的影响就很小12 注浆加固巷道稳定原理与滞后时间的确定一般把注浆圈视为弹性圈,根据弹性理论,注浆固结岩体的有效强度为[σm ],则它的抗力为(不考虑原支护作用):p l =[σm ]1-(R 0/R l )2/2=[σm ](1-1/n 2)/21就目前浆液固结的性能估算,上述所得的支护能力达一般支护强度的数倍甚至10余倍1但是,由于高残余强度的稳定,要求高支护抗力在围岩进一步破裂前作用,因此,滞后注浆的围岩残余强度仍由原工作面前支护能力所决定1这样,注浆加固的巷道稳定是以其固结围岩的抗力和同样的低残余强度的围岩一起使高应力围岩平衡1由式(13)可知,注浆后与原支护的塑性半径比值为ρ′0ρ0=n ρl ρ0=n p 0+σ3/2λp l +σ3/2λ12λ,(14)式中,ρ′0为注浆加固后的相对塑性半径(R p /R 0);ρ0为原支护值(由式(13)中R 0,p 0代替R l ,p l 得)1注浆工作必须在变形发展到ρ′0形成之前进行1而且,由于固结岩体的抗力由其变形提供,所以实际注浆还应提前一个相应的变形量1此值的大小由固结圈能提供的抗力决定,据弹性理论有注浆圈界r =R l 上的变形d u l 为d u l =p l R 0(n 2+1)/(n -1)+νg +/E g ,(15)式中,E g ,νg 分别为固结岩体的弹性模量与泊松比1与此相应的巷道周边位移,由残余强度区体积变形为零可得d u 0≈n d u l ,同时考虑r =R t 的边界条件式(5),可写出巷道周边位移为u 0=[A 0R 0ψ2/(β+1)E ]β-1+2(1/ψ)β+111 ρ20,简写成u 0=K ρ20或d u 0=2K ρ0d ρ01如注浆圈完成时的塑性半径为ρg 0=b ρρ0,平衡时已发展为ρ′0,如前所述,其变化所引起的变形增加和式(15)一致,这样,由上面分析可得b ρ=ρg 0/ρ0=(ρ′0/ρ0){1-np l R 0[(n 2+1)/(n -1)+νg ](ρ0/ρ′0)2/2E g u 0}1考虑式(14),有b ρ=p 0+σ3/2λp ′l +σ3/2λ12λn 1-p l R 0(n 2+1)/(n -1)+νg -12n E g u 0p ′l +σ3/2λp 0+σ3/2λ641λ19,(16)如按变形计,设u g 0=b u u 0(u g 0为注浆时巷道位移),则b u =b 2ρ,(17)242煤 炭 学 报1996年第21卷 表1 水泥浆与岩石粘结力T able1 Adhesion betw een cement grout and rock岩石名称水灰比28d粘结力/MPa浆液固结体内摩擦角/(°)2∶1014泥质页岩1∶101922～261∶21182∶1017砂质页岩1∶111422～261∶2214 注:水泥标号为425号1式中,b u,bρ为注浆滞后作业的比例系数1 以上分析表明,固结岩体所提供的抗力大小是决定滞后时间的最主要因素,此抗力越大,平衡时变形(或R p)越小,注浆时间也越早;λ,σ3是表示岩石破坏后的强度情况,其状态越差,注浆越应较早进行1固结岩体弹性模量越小,固结圈允许的变形量就大,平衡前的提前量就可增加,它也是调节滞后时间的参数1总之,注浆时间不可过早,否则会导致注浆圈在平衡前受过大的变形而破坏,使巷道重新失稳,且注浆时还可能影响掘进施工1注浆固结圈设在残余强度区还要求bρ≥1-ψ+n/ρ01注浆施工也不宜过迟,否则其能力不能充分发挥,效果也会降低1当了解原支护条件下围岩变形破坏规律后,便可确定注浆工作滞后时间1巷道变形快慢一般与岩石强度很有关系1为便于比较,取文献[5]中包含岩石强度参数的变形规律经验式,即b=1-φa=1-(10136/t+1162/σc-0132),(18)式中,b为t时间(d)巷道变形占最终变形比值(文献[5]给出φa式)1注浆加固圈抗力的大小,可通过实验获取[σm]求得1目前试验方法与[σm]确定都不一致1实际上,浆液与岩石之间的粘结力最为薄弱1因此,以此推算的固结强度可能更安全合理1部分试验结果如表1[5]所示1 通过以上资料,便可对滞后时间进行设计估算13 算 例 巷道半径为2m,围岩强度为20MPa,取σ3=0,原支护强度为012MPa,巷道的变形量为250mm,现注浆深度为2m,则不同浆液粘结力C所对应的b u如图21图2表明,固结体强度低,b u 系数大,当C<015MPa时,曲线急剧上升,b u会大于1,注浆也失去意义1当固结体强度过高,b u 太小,岩石破裂图2 浆液粘结力与滞后系数b u的关系Fig12 Relation between adhesion of grout andlag coefficient b u 圈尚未充分发展,既不经济,对注浆也不利1考虑提前量d u l影响的理论计算可达0101～0115,如按终变形量200～300mm计,E g取1～5GPa,则其可占0101～01121如采用1∶1水泥浆液加固,其与岩石粘结力110MPa,E g=5GPa,计算以上条件的滞后时间(按式(18))如表21表2 计算结果T able2 R esults of calculated d ata岩 性 参 数 σ3/MPa φ/(°) 计 算 结 果 b u 滞后时间/d 0106 32 0191 31010*********010*********032018325030016718028015415342第3期贺永年等:巷道滞后注浆加固与滞后时间分析442煤 炭 学 报1996年第21卷 文献[5]根据实测推荐注浆时间,宜滞后掘进施工20～30d1本文计算一般在此范围或偏早于20d14 结 论(1)巷道变形稳定过程可视为围岩强度不断降低的过程,而目前的注浆加固巷道稳定技术,与以往支护一样,是一种低残余强度下的围岩平衡1据此可导出两种支护下巷道变形量的比值关系1(2)注浆施工应提前于巷道平衡状态之前进行1结合巷道变形规律,可以确定注浆滞后施工时间1过早注浆,固结岩体可能发生强度破坏使巷道重新失稳;太迟施工影响注浆效果的发挥,故本计算可作为滞后时间的上限(即不早于此值)1(3)本方法计算的滞后时间约20d,为国外资料推荐的上限1文献[5]采用固结岩体变形能力与剩余变形平衡的办法,不考虑新平衡与建立新平衡所需提前量问题,其结果偏于经验值的下限(30d)1(4)本文分析中采用了简单模型,为减少与实际问题的误差,采用一些相对比值的方法,也可减少确定实际岩性等参数困难1但是,模型中未考虑注浆时原支护和围岩状态等影响,尚较粗糙,但它不失为一种实际滞后注浆时间确定的设计方法1参 考 文 献1 ЛитвинскийГГ,ДружкоЕБ1Исследованиегеотехническихпараметровупроченияразрушенныхвокругвыработкипород1ФТПРПИ,1970(6):3～72 何修仁1堵水与注浆加固1北京:煤炭工业出版社119903 ПетуховИМ1Механикагорныхударовивыбросов1Москва:Недра,19834 БаклашовИВ1Механикаподземныхсооруженийиконструкцийкрепей1Москва:Недра,19845 ЗаспавскийЮЗ,ДружкоЕБ1Инъекционноеупрочиениегорныхпород1Москва:Недра,1984作 者 简 介贺永年,男,52岁,副教授11966年毕业于北京矿业学院1现从事岩石力学、矿井支护的教学与科研工作,已发表论文多篇1江苏省徐州市中国矿业大学建筑系,邮政编码:2210081张 农,男,27岁11992年获中国矿业大学硕士学位1现从事采煤方法、矿山压力方面的教学与科研工作,已发表论文多篇1江苏省徐州市中国矿业大学采矿系,邮政编码:2210081ANALYSIS OF DE LAYED GROUTING OFROADWAY AN D LAGGING TIMEHe Y ongnian Zhang Nong Yang Mijia Dai Biaobing(Chi na U niversity of Mi ni ng and Technology) Abstract The principle for stabilizing the roadway by delayed grouting is described based on the balance process of the rocks of roadway after the peak strength.A method for determination of the parameter of the lagging time,is given by taking into consideration of new balance and the lead time required.The calculated data is within the upper limit of the optimal lagging time,which is more reasonable than the method used abroad. K eyw ords consolidation of rock by grouting,stability analysis,lagging time。