矿井工作面注浆加固巷道稳定原理研究
煤矿巷道软岩注浆加固机理分析
注浆加固技术在沿空掘巷小煤柱的研究与应用
注浆加固技术在沿空掘巷小煤柱的研究与应用摘要：近年来,我国对煤矿的需求不断增加,煤矿开采越来越多.为提高煤炭资源回收率,部分煤矿使用沿空掘巷小煤柱布置工作面,但小煤柱在工作面回采过程中受到顶板来压和巷帮压力作用,小煤柱变形越来越严重,不利于工作面正常安全生产,因此本文首先分析固化支护原则,其次探讨沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术,最后就注浆加固支护效果检验进行研究,以供参考.关键词：沿空掘巷;窄煤柱;注浆加固引言沿空掘巷的巷道受到采动以及支撑压力等因素的影响，其围岩的裂隙发育、部分区域松散破碎、矿压表现突出，使得采空区的煤柱经常发生片帮，有时还会导致底板变形量大等现象，这些现象对回采过程中的安全性有极大的影响，并且使得维修巷道的成本增加，沿空掘巷中，小煤柱的稳定性对整个巷道的稳定性具有直接影响，本文采用注浆的方法对其进行加固，可以有效解决这一过程中巷道围岩发生变形或者破坏的难题。
1固化支护原则(1)保证巷道加固后保持巷道稳定，并使巷道的变形量确保在设计允许范围内，从支护方案及支护机理上，要着眼于喷浆封闭软弱岩煤体锚杆锚注联合支护，以提高围岩自身承载能力，实现强韧性封层、稳压注浆胶结主动支护、保证支护结构稳定的原则。
(2)要充分考虑到受强膨胀围岩来压快、变形量大和破碎极其严重的特点，采用支护重点在于对弱结构岩层和极软弱煤层造成巷道顶板两帮破坏的严重地段，进行放顶和扩帮，进行补锚补喷进行注浆固结围岩。
(3)施工过程中严格把控施工技术与安全生产的相互衔接、相互协调和相互促进，以安全为先，技术把关，达到巷道施工安全，后期巷道支护稳定、使用寿命增长、服务于矿井安全生产的原则。
2沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术2.1监测煤柱内部的应力注浆效果检验是通过围岩应力计来比较确定的，在煤柱上打孔分别测量已注浆和未注浆的煤柱内应力变化。
可以得出已注浆的煤柱孔内应力大于未注浆的煤柱，这一结果表明进行注浆加固可以连接破碎的煤岩，使其称为整体，增强其强度和承载力，同时也提高了其稳定性，更好的对围岩进行了控制。
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。
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。
注浆技术在煤巷加固中的应用
注浆技术在煤巷加固中的应用文章以神木某矿区胶运顺槽的注浆加固治理为工程背景，分析了注浆技术的加固机理，并系统介绍了注浆作业各阶段的施工工艺及要求。
经过加固后的监测分析发现，巷道围岩裂隙停止发育，围岩变形得到有效控制，有效提高了巷道围岩的自持能力。
文章对利用注浆法进行巷道围岩治理工程具有重要指导意义。
标签：巷道治理；注浆技术；煤巷加固引言注浆加固技术是巷道围岩加固的常用技术之一。
在采用注浆进行围岩加固时，首先应按照设计要求进行钻孔作业，并将具有一定配比的浆液灌注入围岩。
浆液在岩层中会通过填充、渗透等方式，把空隙中的水分及空气排出，同时在强大的注浆压力作用下，浆液会对围岩造成破坏，进而对岩石起到劈裂作用[1-2]。
随后，浆液会及时充满岩石劈裂处，从而对岩石起到填充和挤密的作用。
此外，当浆液凝固之后，利用浆液胶结作用，可以使岩块的紧紧粘结在一起，从而有效提高了围岩的整体性，实现了提高巷道围岩稳定性的目的[3-4]。
神木某矿区15204工作面胶运顺槽距停采线约750m-280m范围内发生严重围岩破坏，两帮煤体明显鼓出，部分位置出现煤体破碎现象，帮部支护体系亦受到不同程度破坏；顶板下沉严重，部分位置下沉量达到1000mm，顶板中间部位出现严重破碎现象，增加U型钢进行补强支护；巷道底鼓明显，最大底鼓量在700mm以上。
由于围岩严重变形，巷道稳定性无法保证，已经对煤矿正常生产造成不利影响。
经过深入分析，造成巷道围岩破坏严重的主要原因是由于该区域上部覆岩厚度变化较大，造成最大主应力方向与巷道轴向近于垂直关系，在强大的地应力作用下，巷道围岩很难保持稳定。
经过调研分析，决定采用注浆加固技术进行围岩加固处理。
1 注浆加固作用机理1.1 提高软弱节理强度。
浆液通过其胶结作用，可以填充、凝结松散块体，明显提高节理面的强度，从而提高了岩体间的整体性，达到提高围岩稳定性的目的。
1.2 降低岩石风化。
通过浆液的填充作用，可以有效阻止空气的进入，对岩石起到保护作用，从而能够有效减少岩石的裸露面积，降低岩石受风化的程度。
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应用与发展研究
龙源期刊网 煤矿巷道围岩注浆加固技术的应用与发展研究
作者：潘海江
来源：《科学大众》2019年第11期
摘; ;要：现阶段，为了保证煤矿在开采过程中的安全，应当充分利用巷道围岩注浆加固技术。
文章通过分析注浆加固技术的优势和材料选择的原则，阐述了在应用注浆加固技术时应该注意的问题，进而探讨了注浆加固技术的发展趋势。
关键词：煤矿;巷道围岩;注浆加固技术
目前，根据我国煤矿围岩的煤岩体质不同，注浆加固技术得到了广泛的应用和发展，包括注浆的理论、器械、技术、材料等方面。
它的广泛使用也提升了我国煤矿开采的质量和效果，这在一定程度上推动了我国经济的发展。
1; ; 注浆加固技术的优势和材料的选择原则
1.1; 注浆加固技术的优势
1.1.1; 提升了围岩结构面的刚度和强度
围岩的结构面起到了控制煤岩体的变形和强度的作用，一般情况下，如果结构面的刚度和强度较低就会造成张开、离层和滑动的现象，同时造成煤岩体的体积增大，相应的强度也降低，这在一定程度上造成了煤矿巷道围岩的不同程度上的变形。
但在煤矿的巷道围岩上应用注浆加固技术就能够使结构面的刚度和强度方面得到显著的提升，同时也提升了煤岩体的整体强度，相应的围岩承载能力也增强了[1]。
1.1.2; 实现了对裂隙进行充填压密
对煤矿巷道围岩使用注浆加固技术，通过泵压使浆液渗进填充不到的裂隙之中，是这些裂隙处于闭合状态，进而也降低了煤岩体的孔隙率，同时也使空隙和裂隙的分布状态得到改善，这也在一定程度上提升了围岩的强度。
1.1.3; 隔绝了空气、封闭了水源。
东曲矿综采工作面采用注浆加固的研究与应用
由于煤层 间距 离较 近 ， 受 上部煤 层采 动及 残 留区 段煤 柱影 响 ， 下 部 煤层裂 隙 发育 、 稳 定性 差 ； 下 煤层 工
作 面 回采 时矿 山压 力 显 现 强烈 ， 破 坏变 形 严 重 ， 维 护 困难 ， 严 重影 响 了矿井 的安全 生 产 。随着矿 井 生产 水
该 工 作面位 于井 下 ９ ７ ３水 平二 采 区 ４ 煤层 ， 工作 面标 高 ９ ４ ０～１ ０ １ ２ ｍ。该 工 作 面南 东 为 正 在 掘 进 的 １ ４ ２ １ ８工 作 面 ； 南 西 为未 规划 区； 北 西 为 已 回 采 的 １ ４ ２ １ ４工作 面 ； 北东 为二采 ４ 煤 ２号进 风运料 巷 。 该工 作 面上部 为 ２ 煤 运煤 平巷 与 １ ２ ２ ２ ０工作 面 、
层 间距 大于 ４ ． ５ ｍ 的地 带 采 用锚 杆 、 锚索 、 金 属 网 联 合 支护 ， 矩形 断 面 。在层 间距 小于 ４ ． ５ ｍ 或遇 顶板 破
平 的不 断 向深 部延 伸 ， 矿 山压 力 、 地 质 构造 等 给顶 板
管 理带来 了很 大 的 困难 ， 生 产 条 件 日趋 复 杂 ， 通 常 采 用 撞楔 法 、 煤 壁架 梁护 顶 、 铺 金属 网护 顶等方 法处 理 ，
２ ０ １ ３年 １ ０月
山 西 焦 煤 科 技
Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｃｏ ｋｉ ｎ ｇ Ｃｏ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ０１ ３
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技 术经 验 ・
东曲矿综采工作面采用注浆加固的研究与应用
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都 需要 人员 到煤壁 侧 操 作 ， 如 果 顶 板再 次 垮 落 ， 破 碎 矸 石下 落 ， 极 易造 成人 员伤 亡事故 。近年来 曾发 生多
煤矿井下注浆加固技术探析
· Байду номын сангаас ６６ ·
三、结束语 综上所述．煤矿安全生产关系到人们 的生命健康，因此必须加强技术研究。对 于井下注浆加固技术的实施关键在于预测 突水点位置准确，方案充分、正确，注浆 工艺合理。施工措施妥当．可以为类似矿 井旋工提供经验。 参考文献： 川何满潮，景海河，孙晓明．软岩工程 力学【Ｍ】．北京：科学出版社，２００１． 【２ｊ东兆星，昊士良．井巷工程，江苏徐 州【Ｍ １中国矿业大学出版社，２００４．
１技术原理 断层带的注浆加固技术即是先在断层 带周围的岩体上钻孑Ｌ．再将浆液注入该岩 体内，将灰岩及周围岩体额岩溶裂隙进行 大量的填充，并堵住裂隙，封死突水水源 流动的通道及防止其自由移动。降低含水 层的富水性．且能够使煤层底板隔水层强 度提高。保证采煤矿井的施工安全。该施 工原理的主要表现形式有以下几种：将五 灰含水层中注入浆液，该浆液会顺着岩溶 中的裂隙不断的延伸到各个部位，并不断 硬化、结节。将裂隙封死，达到将灰岩中 的水分置换出来。在注浆时。需要给予浆 液一定的压力才能使浆液沿着五灰水的通 道进行移动，扩散达到一定的范围．将裂 隙缩小或者直接封堵，降低五灰水对断裂 带的水分供应量。注浆在巨大的压力下， 通过薄灰裂隙。将隔水层中的导水裂隙安 全封闭。胶结后，提高隔水层的强度。 ２施工工艺及流程 超前探水：巷道预注浆堵水第一步应 打探水孔。重点是取好岩芯。正确判断岩 层。探孔结束时。做简易注浆，以便于注 浆堵水工程的进一步施工。探水孔固管试
关键词：煤矿；注浆加固；技术探析
一、注浆技术在矿井巷道支护加固中 的应用
１注浆材料和设备的准备工作 注浆材料及配比，使用４２５＃普通硅酸 盐水泥和波美度为４２０，模数为２．４～２．８ 的水玻璃双液注浆。根据注浆设计规定以 及现场旋工条件．可以选择以下两种配比 范围：一是１：Ｏ．６～１：Ｏ ８．二是０．５：１—１： 『。凝胶时间是５０—１００Ｓ。风水电系统采用 就近接好施工地点的风、水及供电系统。 喷浆系统要根据现场施工条件及喷浆区段 划分，在施工地点选择合适位置摆放喷浆 机及土产料，连接好喷浆风水管路，形成 喷浆系统。注浆系统。在施工地点选择合 适位置摆放注浆泵及搅拌桶，挖好储浆池。 用道木或大板搭设注浆平台，形成注浆站； 连接好注浆管路，形成注浆系统。注浆设备 及平台距轨道磐须留有足够的安全间隙（其 最突出部分距轨道边不得小于５００ｍｍ）。 ２注浆施工工艺 喷浆前对喷浆段进行洒水，并将管线 包裹保护好。连接好喷浆风水管路。检查喷 浆机完好情况，确认无误后。方可进行喷 浆作业。喷射时要划分作业区域，喷射顺 序应先墙后拱，从基础开始，自下而上进行。 枪头与受喷面保持垂直，距离为０．８～１ｍ， 在喷射区内。喷射线路应自下而上成螺旋 状缓慢上行，喷头按螺旋形一圈压半圈的 轨迹移动，螺旋直径不大干２５０ｍｍ。喷射 硷严格按配比计量，拌料均匀，喷射中及 时调整好风和水的比例。保证喷射出的混 凝土无干粉，无流淌，粘着力强，回弹力小。 分层喷射时，应在喷射前用高压风水；中洗 喷面，使其结合为一个整体。喷浆结束后， 要及时清理检修喷浆机．并清理巷道回弹 料，清理干净管线。保证喷浆后巷道环境 干净、整洁、卫生。喷浆前必须冲洗巷帮。
煤矿井下注浆加固技术探析
煤矿井下注浆加固技术探析摘要:本文以煤矿井下巷道围岩注浆加固为主要的研究对象,深刻的分析和总结了其理论及方法,以期有助于寻求到行之有效的解决措施,切实提升岩层稳定性的效果,保证煤矿安全生产的顺利进行。
关键词:煤矿理论实验注浆加固1 注浆理论研究随着社会的发展,岩土注浆理论也在不断的发展和完善中,取得了傲人的成果。
其成果突出的表现为以下几个方面:其一,岩土介质中浆液流动规律及岩土体的可注性。
其二,裂隙充填物对流动和围岩稳定性的影响。
其三,平面裂隙接触面积对裂隙渗透性的影响。
其四,仿天然岩体的裂隙渗流实验等诸多专业领域。
然而,在注浆理论中常用的理论主要有两个。
第一个,渗透注浆理论。
第二个,劈裂注浆理论。
1.1 渗透注浆理论现阶段,对于渗透注浆法的研究,国内外的相关专家从理论和实验上进行了深刻的研究和分析。
这也推进了该理论的发展和深化。
最具突出意义和影响的理论主要能够分为以下几种。
其一,马格(球形扩散)理论。
这一理论的前提是被注体是均质各向同性体。
它指出,浆体在地层中,其扩散方式是以球状的方式来实现的。
它还对注浆压力以及时间,扩散半径,注浆量等方面的公式计算方式进行了明确的规定。
另外,这一理论的优势是其注浆方式是从钻杆端部点进行的。
这在一定程度上决定了其普遍的应用性特点。
但是,其弊端也较为明显。
其二,柱形扩散理论。
该理论与马哥理论的前提假设条件相同。
通过以注浆管体的一部分为注浆过滤段,来进行注浆时间、扩散半径和注浆量等要素的计算。
其三,卡罗尔理论。
其四,拉夫莱理论。
其五,袖套管法理论。
1.2 劈裂注浆理论在劈裂注浆理论主张,注浆的压力能够实现浆液在地层中的渗入程度和挤密称帝。
在强大的压力下,浆液能够抵御地层的切应力,以较强的力度来沿着垂直于小主应力的平面进行劈裂。
同时,在注入的过程中,浆液自身在化学变化下,形成浆脉骨架。
就我国对于该方面的研究来说,存在的理论较多。
尤其体现在了基岩、砂层和粘性土层劈裂注浆时的劈裂条件方面。
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。
新元煤矿巷道注浆加固及围岩控制技术研究
收稿日期:2022-08-08作者简介:闫旭兵(1982-),男,山西晋中人,工程师,从事巷道支护及快速掘进研究工作。
doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.05.012新元煤矿巷道注浆加固及围岩控制技术研究闫旭兵(山西新元煤炭有限责任公司,山西晋中 045400)摘 要:针对软岩巷道注浆加固研究中注浆参数确定及支护效果问题,以新元公司南区开拓大巷为研究背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法进行研究。
利用COMSOL 物理场中的达西模块模拟分析了浆液扩散范围,确定最优注浆方案为注浆压力3MPa、注浆孔间距1.6m.将有效扩散范围标记导入FLAC 2D ,监测无支护、仅锚索支护和锚索+注浆支护三种方案下巷道表面位移量,结果表明:注浆锚索支护下底鼓量降低了34.25%,巷帮上侧最大移近量降低了39.04%,巷帮下侧最大移近量降低了84.88%.现场实测结果显示:注浆锚索支护下可有效控制巷道表面位移,底板最大底鼓量90.5mm,上帮最大移近量143mm,下帮最大移近量196mm.关键词:注浆锚索;渗透规律;数值模拟;围岩位移中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1005-2798(2023)05-0042-05 井下巷道注浆加固技术是维护破碎软弱围岩的一种有效方式[1-2],通过注浆孔注入无机胶凝材料或有机高分子材料将松散破碎的围岩粘结成整体,提高围岩的强度与承载能力[3-4]。
我国20世纪50年代开始试验与应用注浆锚固技术,已在注浆理论、注浆材料、注浆锚杆(索)、注浆设备、注浆工艺等方面取得了显著进展[5-7],形成了一套系统的“锚、注”一体化支护理论与技术体系,并在全国多个矿区得到了推广应用[8-9]。
大量学者不断通过数值模拟的方式优化调整支护参数,但总体来讲,多数情况下未考虑浆液有效扩散范围对注浆控制效果的影响。
近年来,国内部分矿区也率先探索将注浆锚索应用于回采巷道超前支护中,但在注浆锚索的适用性、支护效果、浆液扩散理论等方面的研究仍较缺乏,工程实践经验也较少。
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。
最新-注浆加固软岩巷道策略及稳定性 精品
注浆加固软岩巷道策略及稳定性1引言地下巷道开掘诱发应力重新分布而导致的巷道变形趋于稳定后，围岩的流变速率及流变引起的围岩变形量，不仅和围岩的应力水平有关，而且和围岩本身的物理力学性质以及巷道所受到的人为扰动因素也密切相关。
当巷道围岩为软岩时，由于围岩变形具有明显的流变特征，巷道变形长期难以趋于稳定，导致巷道由于变形量过大而不得不一次次地重复翻修。
实践证明，注浆加固是改变软岩性质、特别是软岩流变性质的最有效手段之一。
特别是近4年来，随着新奥法隧洞施工理念、锚喷加固技术、注浆加固技术的广泛推广和应用，人们对软岩的水理性质、软岩巷道的围岩变形特征以及软岩巷道支护的基本原则等都有了一定程度的认识与了解。
然而，由于软岩巷道的围岩变形具有明显的随时间增长而增加的时间效应，而且围岩变形对应力扰动和环境变化非常敏感等特点，使得一些传统的巷道支护方式包括按目前较为流行的新奥法原理设计的锚喷支护无法满足巷道围岩的变形要求，从而造成巷道顶板塌落、侧帮大面积开裂、底板膨起和支架折损等一系列问题。
2软岩巷道普通锚喷支护形式存在的问题相对于传统的框架式结构支架而言，锚喷支护仍然是软岩条件下的最佳巷道支护形式，也是软岩巷道首选的支护形式之一。
但限于目前人们对软岩巷道及其支护性质认识上的不足，加之普通的锚喷支护包括普通锚喷加各种形式的框架形式支架的联合支护形式无法满足软岩巷道大变形量的要求，采用普通锚喷联合支护的软岩巷道往往也由于收敛变形过大而失稳破坏。
通过大量的现场实际观测与实验室测试，软弱围岩条件下普通锚喷支护形式主要存在以下三方面的问题1无法完全阻隔围岩与水的接触，围岩遇水软化、强度显著降低。
当巷道围岩为软弱围岩时，许多情况下喷层所允许的变形量及变形特征都无法和软弱围岩所要求的变形量与变形特征相适应，常常造成喷层开裂、破坏、甚至剥落，导致巷道围岩无法完全隔绝与水及潮湿空气的接触，致使围岩遇水软化、强度降低。
2普通锚杆的加固作用无法充分发挥。
巷道注浆加固作用机理及计算模型研究_杨坪
第1期
杨 坪等 : 巷道注浆加固作用机理及计算模型研究
5
= 45°,岩石的粘结力 C = 1 MPa ,巷道主碹拱半径 r = 1. 5 m ,岩石渗透系数 Ks = 2 ×10 - 2 cmΠs ,裂隙等效倾向 α= 45°,加固围岩结厚度内构面条数为 5 条 ,浆液的扩 散方向θ= 20°。
的扩散半径 ,保证注浆效果 。
2. 6 计算实例
某巷道拟采用注浆加固围岩 ,巷道掘进后测得有
关参数为 :
巷道所受的应力 P = 10 MPa ,岩石的内摩擦角 φ
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2. 5 注浆量的计算模型
注浆量可按下式计算 :
Q = π·r2 ·L ·β·α·n
(5)
式中 Q 为浆液注入量 ,m3 ; r 为浆液有效扩散半径 ,m ; n 为岩石孔隙率 , n < 1 ; L 为注浆孔总长度 ,m ;α为有
效充填系数 ,α< 1 ;β为浆液耗散系数 ,β> 1 。
此外可根据注浆量反算浆液扩散半径 ,验证浆液
1- sinφ 2sinφ
(1)
式中 P 为巷道所受地应力 ,MPa ;φ为内摩擦角 , (°) ; C
为岩石的粘结力 ,MPa ; r 为主巷碹拱半径 ,m ; Ps 为支
护反力 (注浆时 Ps = 0) ,MPa 。
2. 2 注浆压力
注浆压力可根据经验公式 (2) 计算 :
P0 = KR′
(2)
第 25 卷第 1 期 2005 年 02 月
矿 冶 工 程
煤矿巷道围岩注浆加固技术研究
煤矿巷道围岩注浆加固技术研究发布时间：2021-05-21T16:24:02.713Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷4期作者：刘强[导读] 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，刘强大同市吴官屯煤业有限责任公司摘要：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；煤矿开采一、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。
而煤矿巷道围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。
二、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，加固围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。
要做好煤矿巷道围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。
三、煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状（一）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。
煤矿注浆作用
煤矿注浆作用煤矿注浆作为一种常见的地下工程支护技术，具有重要的作用和意义。
本文将从注浆原理、注浆材料、注浆工艺以及注浆效果等方面进行阐述，以全面介绍煤矿注浆作用。
一、注浆原理煤矿注浆是指通过注入特定的材料（通常是浆液状的物质）到煤矿巷道或井筒等地下空间中，以实现固结、加固和防水等目的的地下工程支护技术。
注浆的原理主要包括以下几个方面：1. 渗透作用：注浆材料中的浆液能够渗透到煤矿巷道或井筒等空间中的裂隙和孔隙中，填充其中的空隙，形成坚实的固体体系，从而提高地下空间的稳定性和承载能力。
2. 胶结作用：注浆材料中的胶凝物质能够与地下环境中的水分反应，形成胶体状的物质，具有很强的粘结能力。
这种胶结作用能够有效地固结煤矿巷道或井筒等地下空间的周围土层，增加其整体的强度和稳定性。
3. 堵漏作用：注浆材料中的浆液能够填充地下空间中的裂隙和孔隙，阻止水分的渗透和传导，从而达到防水的效果。
注浆后形成的胶体状物质能够与地下环境中的水分发生反应，形成堵漏屏障，有效地阻止了水的渗透和泄漏。
二、注浆材料煤矿注浆中常用的材料主要包括水泥、膨润土、矿渣、聚合物等。
这些材料具有良好的胶结性、渗透性和堵漏性，能够满足煤矿注浆的需求。
1. 水泥：水泥是一种常用的注浆材料，具有良好的胶结性和耐久性。
水泥注浆可以在短时间内固结成坚硬的物质，具有很高的强度和稳定性。
2. 膨润土：膨润土是一种具有较强吸水性和胶结性的粘土矿物，具有很好的渗透性和堵漏性。
膨润土注浆可以有效地填充地下空间中的裂隙和孔隙，提高地下空间的稳定性和防水性能。
3. 矿渣：矿渣是煤矿开采过程中产生的废弃物，经过处理后可以作为注浆材料使用。
矿渣注浆可以有效地利用资源，降低环境污染，同时具有一定的胶结性和渗透性。
4. 聚合物：聚合物是一种高分子化合物，具有良好的黏性和粘结性。
聚合物注浆可以形成柔性的胶体状物质，适用于需要较大变形能力的地下工程支护。
三、注浆工艺煤矿注浆的工艺主要包括注浆材料的选取、配比和注浆方法等。
巷道注浆方案
巷道注浆方案引言巷道注浆是一种常见的地下工程施工技术，通过注入浆液来加固巷道结构，提高其稳定性和承载能力。
本文将介绍巷道注浆的基本原理、注浆材料的选择、注浆方案的制定以及施工过程中的注意事项。
1. 巷道注浆的原理巷道注浆是将浆液注入到巷道中，通过固化形成浆体堆积体，从而提高巷道的稳定性和承载能力。
巷道注浆的原理有以下几个方面：1.固化增强：注浆材料中的固化剂与配合材料反应，形成固体结晶，填充巷道空隙，增强巷道结构的强度和稳定性。
2.填充空隙：浆液能够渗透到巷道内部的细小空隙中，填充空隙，将巷道的松散部分固化，提高整体的坚固性。
3.分散应力：注浆材料通过浆液的形式进入巷道，能够分散应力，使巷道结构的负荷更加均匀，减少应力集中，提高巷道的承载能力。
2. 注浆材料的选择注浆材料是巷道注浆中的关键因素之一，正确选择合适的材料可以保证注浆效果的良好。
常见的注浆材料有以下几种：1.水泥浆液：水泥浆液是最常见的注浆材料之一，其成本相对较低，能够在短时间内形成硬化体。
适用于一些普通的巷道注浆加固工程。
2.聚氨酯浆液：聚氨酯浆液具有良好的渗透性和粘结性能，适用于巷道岩体较密实，需要提高抗渗性和抗压强度的情况。
3.环氧树脂浆液：环氧树脂浆液具有较高的粘结强度和耐腐蚀性，适用于一些高要求的地下工程，如地铁巷道等。
4.聚合物浆液：聚合物浆液具有很好的胶结性能，在巷道注浆中起到加固和粘结作用。
3. 注浆方案的制定制定合理的注浆方案是巷道注浆工程的重要环节，需考虑多种因素来确定最佳方案。
以下是注浆方案制定的基本步骤：1.勘察与评估：对巷道进行勘察和评估，了解巷道的现状、岩体情况、水位条件等，为制定注浆方案提供基础数据。
2.确定注浆材料：根据巷道状况和工程要求，选取合适的注浆材料，考虑工程成本、环境因素和材料性能等。
3.浆液配比：根据注浆材料的性能和巷道情况，确定浆液的配比，准备好合适的注浆浆液。
4.注浆参数：根据巷道的尺寸、岩体情况和工程要求，制定注浆的参数，包括注浆压力、注浆速度、注浆顺序等。
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矿井工作面注浆加固巷道稳定原理研究摘要：围岩的性质和巷道开掘后围岩的状态是巷道稳定的重要因素。
由开挖造成围岩高应力中的相当一部分，可由围岩本身承担。
一旦岩体被破坏而丧失强度，它不仅不能成为巷道的稳定因素，反而会成为支护的荷载。
破碎围岩注浆加固，是利用浆液把围岩的各种弱面充实、重新胶结起来，从而提高围岩整体稳定性和力学性能，增强围岩自承载能力，参与巷道围岩内应力的进一步平衡过程。
关键词：矿井巷道；工作面预注浆；整体性；抗剪强度；自承载力；注浆加固；松动圈；围岩变形
1引言
围岩注浆加固往往与其它巷道支护形式结合起来时，它不仅改善围岩岩性和应力分布，而且大大缩小巷道围岩变形，减轻支架承受的外载压力，改善支架的受力状况。
2注浆固化提高围岩裂隙面的变形刚度和抗剪强度
裂隙面的变形特性可由法向刚度kn 及切向刚度ks来描述：
kn =?hq?%l/?hq?%e， ks =?hq?%m/?hq?%e
式中：式中?%l 和?%m 分别为裂隙面的正应力和剪应力；?%e 为裂隙面的切向位移。
3浆液固结体的网络骨架作用
浆液经挤压或渗透到巷道围岩纵横交错的裂隙中固结后，会在围岩中形成网络骨架结构。
在巷道围岩浅部，浆液固结体呈薄厚不一的片状或条状，几乎可相互连通形成网络骨架，形成网络骨架的
高水速凝材料抗压强度不一定比煤体强度大，但高水速凝材料固结体具有良好的韧性和粘结性，当外载增加时，固化材料发生变形但不破坏，载荷主要由强度较高的煤岩体承担，这样巷道围岩的破坏条件由原来的裂隙弱面强度条件向接近煤体强度条件转化。
当煤体应力超过煤体强度发生较大变形时，固结材料的网络以其良好的韧性和粘结强度起到骨架作用，提高巷道围岩的残余强度，限制围岩破坏的扩展，从而改善巷道维护状况。
4充填压密及转变围岩破坏机制的作用
浆液在泵压的作用下，除了将一些较大的裂隙充填满，还可以将一些充填不到的封闭裂隙和小裂隙压缩，甚至使其闭合，提高围岩的弹性模量和强度，根据试验得知，降低岩体的孔隙率，可大幅度提高岩体的强度，岩体强度增加有利于巷道围岩稳定。
断裂力学的观点认为，连续介质内有裂隙时，在承载过程中会形成强烈的应力集中，在裂隙端部产生最大应力集中，应力集中的程度（系数）k 取决于裂隙端部半径、裂隙长度 c 及岩体尺寸 w 等，介质产生破坏就是在一定的应力条件下裂隙出现失稳扩展的结果。
经过注浆固化后，裂隙内充满固结材料，加上固结材料对裂隙面的粘结作用，使裂隙端部的应力集中大大削弱或消失，从而使巷道围岩的破坏机制发生转变。
例如，由原来裂隙扩展破坏转变为在最大剪应力作用面上的剪切破坏或是在垂直最小主应力方向上发生拉伸破坏等。
另外，当围岩中存在较大的裂隙，裂隙附近的岩体处于二向应力状态，当裂隙内充满固化材料或压密后，将变为三向应力状态，而岩体在三向应力状态时的强度比二向时显著增大，并且脆性减弱、塑性增强。
从受力状态来看，注浆固化也起到了转变岩体破坏机制和提高巷道围岩强度的作用。
5 注浆固化减小巷道围岩松动圈
根据松动圈支护观点，松动圈大小反映了支护困难程度，松动圈越大，围岩收敛变形量越大，支护载荷越大，巷道维护越困难，反之越容易。
松动圈是伴随围岩应力调整及其重分布而产生的，有一个时间过程，围岩松动圈 l 的大小是地应力 p 和围岩强度 r 的函数，l＝f（p，r），即松动圈是地应力与围岩强度的相互作用结果，地应力不变，围岩强度增加，松动圈减小。
因此注浆固化可减小松动圈，从而减小巷道围岩位移，降低作用在支架上的载荷，有利于巷道围岩稳定。
6 注浆固化防止风化
围岩注浆可有效封堵裂隙，防止破裂煤体内部风化。
7 注浆改善锚杆受力状态
锚杆与注浆加固巷道作用机理主要体现在注浆改善了锚杆的受力状态，从而使锚杆工作特性适应围岩变形规律，锚杆能及时向围岩提供支护阻力。
同传统的框架结构和普通的锚杆或锚网支护相比，锚杆与注浆加固是由于浆液在煤、岩体中的渗透、压入等作用，使整个被加固的岩体更能有效地同锚杆有机的结合为整体，围岩的
自身承载能力得以充分发挥。
特别是围岩松散、软弱松动范围较大的情况下，锚杆在破碎岩体中较难形成坚实的着力基础，锚固作用机制无法充分发挥，而锚杆与注浆加固可大大地提高动压、破碎围岩巷道支护效果和围岩稳定性。
注浆通过浆液渗透、压入等作用使得端锚式锚杆转变为全长锚固或加长锚固长度，通过锚杆孔内注浆材料固结体反作用于围岩，阻止其变形，从而在锚固剂、注浆材料与围岩接触面上产生限制围岩变形的剪应力，使得锚杆与围岩形成一个整体，充分发挥锚杆支护作用，形成有效可靠的组合拱。
锚杆加固圈和注浆加固圈都能及时承载，合理控制时间可同时达到承载极限，两者重叠部分相互加强，承载能力要大于各自承载能力之和。
因此，锚杆与注浆加固由于具有锚固和加固的双重作用，其控制围岩变形的效果比单独使用锚杆支护或者注浆加固效果要
好得多，这可以大大提高动压、破碎围岩巷道支护效果和围岩稳定性。
安设在围岩中的锚杆，因其刚度和强度与围岩有较大差别，从而产生的限制围岩变形的力，定义为锚固力。
端部锚固锚杆由于其锚头与锚尾之间围岩位移差而受到拉抻，从而产生约束围岩变形的锚固力，并通过锚头和锚尾反作用于围岩。
而全长锚固锚杆通过粘结剂与围岩形成一个整体，在围岩与锚杆共同变形的过程中，由于锚杆与围岩的刚度（弹性模量）不同，围岩的变形将通过锚固剂作用于锚杆，使其受到拉伸（还有剪切）；另一方面，锚杆则通过锚
固剂反作用于围岩，阻止其变形，从而在锚固剂与围岩接触面上产生限制围岩变形的剪应力。
而注浆可以使得普通端锚式锚杆改变为全长锚固或加长锚固，充分发挥锚杆作用，随着巷道围岩变形破坏的发展，注浆加固的端锚锚杆与未注浆的端锚锚杆的锚固力呈现不同的特征。
8结束语
通过研究分析得到高水速凝材料注浆加固破碎煤岩体的机理：（1）注浆固化提高围岩裂隙面的变形刚度和抗剪强度，从而提高了围岩自身承载能力。
（2）浆液渗透到巷道围岩裂隙中固结后，会在围岩中形成网络骨架结构。
该结构具有良好的韧性和粘结强度，从而提高巷道围岩的残余强度，限制围岩破坏的扩展。
（3）注浆固化具有封闭裂隙和小裂隙、转变岩体破坏机制和提高巷道围岩强度的作用。
（4）注浆固化能减小巷道围岩松动圈。
（5）围岩注浆可有效封堵裂隙，防止破裂煤体内部风化。
（6）注浆固化能够改善锚杆受力状态，为锚杆支护提供有利条件。
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作者简介：靳海峰（1978-），男，汉族，安徽萧县人，1999年毕业于徐州建筑学校公路和桥梁专业，助理工程师，现主要从事施工管理方面的工作。