注浆加固破碎巷道围岩控制技术研究
破碎围岩动压巷道锚索支护与注浆加固技术研究
学试 验 可 知： 巷 道 围 岩 为 Ⅴ 类 强 烈 破 坏 型， 受 到
通过对 Ｓ２２０６ 进风巷现场调研及围岩样室内力
１������ ７５ ～ ８������ １０ ｍ 黏 土 质 泥 岩 和 粉 砂 岩， 基 本 顶 为 厚 ３������ ３５ ～ １１������ ００ ｍ 细粒砂岩， 直接底为厚 ０������ １０ ～ １������ ０７ ｍ
Ｌｉ Ｓｈｕｇａｎｇ，Ｃｈｅｎｇ Ｘｉａｏｙｕ，Ｌｉｕ Ｃｈａｏ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ａｎｃｈｏｒ ｃａｂｌｅ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ａｎｄ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ
６７
２０１６ 年第 １ 期
ａｎｄ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｃｏｕｌｄ ｇｕａｒａｎｔｅ ｔｈｅ ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ， ａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ．
ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｏｏｒ ｗａｓ ２６８ ｍｍ， ｗｈｉｃｈ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ６６．５％．Ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｎｃｈｏｒ ｃａｂｌｅ
加固前分别减少了 ５３������ １％ 和 ６８������ ５％ ，最大底鼓量为 ２６８ ｍｍ，减少了 ６６������ ５％ 。 基于锚索与注浆的支护 中图分类号：ＴＤ３５３ 文献标志码：Ａ 文章编号：０２５３ － ２３３６（２０１６）０１ － ００６７ － ０６
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ａｎｃｈｏｒ ｃａｂｌｅ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ａｎｄ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ ｔｕｎｎｅｌ ｗｉｔｈ ｃｒｕｓｈｅｄ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ
顶板破碎巷道围岩注浆加固研究
了测 试 岩石 注浆 加 固后 的 强 度 变化 ， 发 了裂 隙 岩石 注 浆加 固 实验 仪 。 应 用 该仪 器 分 别 对 由 水 泥 浆 和 研 马 丽散 加 固后 的 岩 石 进 行 强 度 测 试 ， 得 其 强度 提 高分 别 为 １ ～ ． 和 ０ — ． 。 注 浆 加 固施 工 成 测 ． ２１倍 ５ ． １ ６ ２倍 功 稳 定 了顶 板 ． 取得 了良好 的 加 固效 果 关 键词 ： 马丽 散 ； 注浆 加 固 ； 注浆 加 固 实验 ： 石 注 浆 实验仪 岩
Ｂｒ ｋｅ ｏ ｎ Ｒｏ ｆ Ｒｏ ｄｗａ ｏ ａ ｙ
Ｐ ｎ ｐｉｇ ， ｎ ｈ ｈ ｉ， ｉ Ｘｕ ｂ ｎ ， ａ ｇ Ｌ ａ ｇ ｅ ｇ Ｋｅ ｎ ａ Ｄｏ ｇ Ｚ ｉ ｕ Ｌ ｅ ｉ Ｗ ｎ ｉ ２ ｎ （ ．ｈｎ ｏ ｌＥ ｅｇ ｒ ｐ Ｃ ｍ ａ ｙ ｉ Ｐｎ ｓｕ ， ｈ ｏｈ ｕ ０ ６ ０ ， ｈｎ ； １ ｉａ Ｃ ａ ｎ ｒｙ Ｇ ｏ ｏ ｐ ｎ ｎ ｉｇｈ ｏ Ｓ ｕ ｚ ｏ ３ ８ １ Ｃ ｉ Ｃ ｕ ａ
２ ｃｏｌｏ ｃａ ｉ ｎ ｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇ Ｃ ｉａ Ｕ ｉ ｒｉ ｆＭ ｎｎ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ｅ ｉｇ １０ ８ ， ｈｎ ） ． ｈｏ ｆＭｅｈｎｃ ａｄ Ｃｖ ｇｎｅｉ ， ｈｎ ｎｖ ｓｙ ｏ ｉｉｇ ａｄ Ｔ ｃｎ ｌ ｙ Ｂ ｉｎ ０ ０ ３ Ｃ ｉａ Ｓ ｓ ｉＥ ｎ ｅ ｔ ｏ ｊ Ａｂ ｔａ ｔＴ ｅ ｌｃ ｌａｅ ｆｔｅ Ｎ ． ｃ ａ ｅ ｍ ｎ Ｐ ｎ ｓ ｕ ｉｇ ｏ ｇＮｏ ｏ ｌｍｉｅｉｆ ｅ ｃ ｄ ｂ ｅ ｔｅｉｇ ｓｒ ｃ ： ｈ ｏ ａ ｒ ａｏ ｈ ｏ ｏ ｌｓ ａ ｉ ｉｇｈ ｏＪｎ ｇ ｎ ． ｃ ａ ｎ ｎ ｕ ｎ ｅ ｙ ｗ ａｈ ｒ ， ９ ３ ｌ ｎ
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。
松软破碎带中巷道围岩注浆加固参数研究
松软破碎 带中巷道 围岩注浆加 固参数研究
王 开 ， 田取 珍 ， 小 强 张
（ 原 理 工 大 学 矿 业 工 程 学 院 ， 原 ０ ０２ ） 太 太 ３ ０ ４
摘 要 ： 分 析 松 软 破 碎 带 中 巷 道 围 岩 的 稳 定 性 和 支 护 影 响 因 素 的 基 础 上 ， 助 于 注 浆 改 善 围 在 借 岩 特 性 并 结 合 锚 杆 支 护 ， 过 现 场 实 测 、 论 分 析 和 ＦＩＡＣ 数 值 模 拟 相 结 合 的 方 法 ， 定 了 松 软 破 通 理 确
破碎 带 岩层 中的巷道 其松 动 圈范 围一般 较 大 。经过 大量 试 验研 究 、 理论 分析 及现 场实 测 ， 为 松动 圈 的 认 “ 胀变 形 ” 碎 是巷 道 收 敛 变形 的 主要 原 因 ， 护 的主 支 要对 象是 松 动 圈形 成 过程 中 的“ 胀 变形 ” 松 动 圈 碎 ， 越 大 ， 围岩 变形 量越 大 ， 则 巷道 支护 越 困难［ 由于松 动圈 的存在 ， 使得 正 才 巷道 支护 成 为必需 ； 浆改 善 围岩 特 性 也正 是 针 对 注 松动 圈 内松动 破碎 围岩 的加 固和 补强 。本文 以阳泉 固庄 煤矿 为例 ， 过 理 论 分 析 、 Ｌ 。数 值 模 拟 和 通 Ｆ ＡＣ 。 现场 实测 等方 法 ， 该 矿 １ 对 ５号煤层 巷 道松 软破碎 围
索组合 加 悬 吊的支 护方式 后效 果较 差 。巷道 断 面为 矩形 ， 规格 尺寸 为 ３６ ０ｍｍ×２６ ０ｍｍ（ ×高 ） ０ ０ 宽 。 根 据该 矿煤 层赋 存 条 件 和 围岩 力 学 性 质 ， 场 实测 现
和理论 计算 得 出该矩 形巷 道塑性 松 动 圈半 径呈 不均 匀分布 ， 巷道 上 角 部位 松 动 圈 半 径 达 ２ ５ 两 在 ． ６ｍ， 帮的松 动 圈半径 达 ２ １ ｎ 均属 于 大松动 圈［ ． ６ｒ ， 】 。
破碎性软岩巷道围岩强化控制体系研究
定性都 在降低 。 围岩赋存状 态始终 处于劣化 状态 。 因而很 多
软岩巷道稳定性问题解决的不 够理想。 ０ ２ 世纪 ８ ０年代以后 ， 巷道 围岩控制技 术快速 发展 ．支护 围岩 关系 的认 识更 加深 入． 围岩 不仅被看 作传递 和产生载 荷的介质 ， 同时 也是与各
征 ， 阶段 的力学 性能和强度 变化规律 各不相 同 ， 各 动态 监测
主导地位 。 制并允许有 限制 的围岩变形 ， 控 并保 持 围岩结构 的稳定 ．通 过预留空间来满足工程需要是 支护的唯一 目的。 现代支 护理论很 强调在巷道 围岩变形与稳定 过程 中， 通过支 护 的作用改善 围岩 的力 学性能 ， 强化 支护 围岩结构 ， 到稳 达 定 围岩限制变 形的 目的 ， 现主动 支护 ， 实 以最经 济的方 式满 足工程要求 。
个要点 ：
围岩的变形 和稳定有不 同的影 响 ， 当优化 组合 ； 应 开挖 与支
护方式 、 支护时机 的不 同组合导致 的围岩变形 和破 坏应该是 不 同的。支 护选 型应 以充 分利用和维持 围岩 自稳 能力 ， 强化 围岩支撑结构 为标 准 ，优 先选择主动加 固方式 的支 护技术 ， 包括 混凝土喷 层 、 高性能 预拉 力锚杆支 护 、 围岩 注浆加 固等
很多构造破 碎带由于围岩本身强度低 ，在高应力 的作用 下 ，
具有非线性 大变形和显著的流变变形特征 ， 得该类巷道 的 使 维护极 为困难 ． 严重地影 响着矿井支护 的安全 状况 。开展破 碎软 弱条件下 巷道 围岩变形 机理 、变形 规律 及控制 手段研 究． 对煤矿巷道 围岩控制具有普遍 的理论价值 和重大的实践
巷道 围岩 的变形 和强度弱化过程 ， 对性地采取加 固补强措 针
松软破碎围岩巷道注浆加固技术应用研究
中图分 类 号 ：Ｔ ３ ３ ８ Ｄ ５ ．
文献标 识 码 ：Ｂ
文 章编 号 ：１７ ０ ５ （ ０ ２ ０ －０ ９ ３ ６ １— ９ ９ ２ １ ）７０ ２ － ０
Ａｐｐ ｉｄ ｕｄｙ ｏ ｏ ｉ ｇ Ｒｅ ｎ ｏ ｃ ｍｅ ｔ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｆＭ ｉ ｌｅ Ｓｔ ｎ Ｇｒ ｕｔｎ ｉ ｆ ｒ ｅ ｎ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｏ ｎｅ
目前我 国约有 ４ ％左右 的煤矿其煤 系地层 为松 软岩层 ， Ｊ ０ 再有构造 及 应力 集 中等 因素 的影 响 ，致使 岩 层更 加 破 碎 ， 给巷道支护及 安 全生产 带来 很大 难度 。因此 ，如何 对松 软 破碎岩层进 行治 理显得 十分 重要 。近年来 ，注浆加 固技 术 已开始应用 于煤 矿 ，该技 术能有 效控 制 围岩 的变形 ，显 著
注 浆加 固工艺及设 备 性 能 ，总结 了该技 术 的特 点和 适 用条件 ，分析 了该技 术的应 用效 果 ，结果表 明 ，通过 采 用波 雷 因注浆材 料 ，使 该矿 ＋ １ ５ ０水平 辅助运 输 石 门 ８号 交岔 点的破 碎 围岩得 到 了有 效控 制 ，巷道 支护 效 果 良好 ，达到 了预期 目的 。 关 键 词 ：松 软 破碎 围岩 ；巷 道 支护 ；注浆加 固；效果 分析
２１ ０ ２年第 ７期
煤
炭
工
程
松 软 破 碎 围岩 巷 道 注 浆加 固 技 术应 用研 究
徐香庆 ，郭文喜
（ ．中煤邯郸设计工程有 限责任公 司 ，河北 邯郸 Ｉ ０６３ ； ５０ １
２ ．阳泉煤业 （ 集团 ）公司 寺家庄煤矿 ，山西 昔 阳 ０ ５ ０ ） ４ ３０
摘
要 ：结合 阳煤 集 团寺 家庄 煤矿 巷道 加 固工程 的应 用 ，简述 了注浆加 固技 术 方案 ，介 绍 了
破碎围岩巷道注浆加固技术研究
M———浆液密度。
(3)注浆工艺。 注浆工艺过程大概分 4 个主要
步骤[8] :钻孔设计、打钻施工、注浆封孔、评估验收。
注浆孔施工完毕,将注浆管推入孔底,封孔后注浆,
见回流即可停止注浆,带压保持一段时间后停止作
业,此时浆 液 填 充 裂 隙 并 渗 透 进 入 更 广 范 围 裂 隙。
待浆液固化,单孔施工结束,随后检查施工质量。
(3) 注浆压力及注浆量可以通过式(1) (2) 初步 测算得出,合理的注浆压力及注浆量,对注浆效果影 响比重较大。
(4) 经过对注浆前后轨道巷两帮移近量近一个 月的现场监测,结果表明,注浆后两帮移近量大大减 小,且逐步趋于稳定,破碎围岩得到控制。
(5) 应用表 明, 通 过 注 浆 加 固 技 术 来 控 制 破 碎 围岩是可行的,应用取得良好效果,对同类型巷道破 碎围岩控制具有一定借鉴意义。
根据断层位置,在 103 工作面轨道巷距开切眼 310 m 位置布置注浆站。 为有效减少工程量,避免 重复施工,决定使用现场现有的瓦斯抽采钻孔进行 注浆施工,通过瓦斯抽采孔分次分段注浆,达到加固 目的。 注浆站内布置上下 2 排共计 5 个钻孔,钻孔 倾角 8毅 ~ 15毅, 钻孔相 互 间 隔 3 m, 钻 孔 长 度 10 ~ 20 m,排间竖直间距 1郾 5 m。 注浆钻孔布置如图 1 所 示。 4郾 3摇 注浆参数
程兆辉, 王春森(内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司, 内蒙古 鄂尔多斯 017300)
摘摇 要:因地质构造等原因影响,致使巷道围岩破碎、整体性差,在生产过程中出现严重变形、局部破坏,甚至冒顶垮落等情 况,严重影响井下回采期间正常生产。 本文通过理论分析破碎围岩变形破坏原因,研究了注浆加固技术实现原理,根据现场 实际提出了具体方案,并通过现场变形监测检验效果。 结果表明,注浆加固技术可以有效降低孔隙率,加固破碎围岩,巷道变 形得到有效控制,实践取得了良好效果,为同类型问题巷道围岩控制提供了参考。 关键词:巷道围岩; 破碎; 注浆技术; 加固 中图分类号: TD353摇 摇 摇 文献标志码: A摇 摇 摇 文章编号: 1672鄄鄄609X(2021)03鄄鄄0030鄄鄄03
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。
破碎松散围岩巷道壁后注浆实验和效果
大， 也可在单 液水泥浆 中加入水 泥量的 １—２ ％粉 煤灰与其 均 ５ Ｏ 匀搅拌注入 ， 以节 约材料 ， 降低成本 。
２ 锚 注钻孔 的规格 ． 锚注钻孔深度 ， 注浆孔深度为 ２ Ｏ ． ｍ。锚注钻孔的间排距 ：． １
３ ｍＸ２ 钻孔布置角度 ： ｍ， 巷道底 脚注浆 锚杆 与巷道底 板成 ３ 一 Ｏ
道底板 注浆孔时 ， 浮矸 清理干净低 于设计 ｌ Ｏ 将 Ｏ ｍｍ并 进行 硬化 后再布孔 。 ’
该工艺在巷道 的外 围形成完 整的注浆帷 幕 ， 并与 围岩 、 喷 锚 支护共 同形成有效承压组合拱 。由于注浆使 得巷道外 围组合拱 厚度的加大 ， 有效地提高 了支 护结构 的承载能力 ， 阻止 巷道 的变 形破坏 ， 而确保巷道的长期安全使 用。 从 ３ ．该工艺的缺点 ＋ 该工艺施 工难 度较 大且施工时与正常掘进时间相抵 触 ， 致使 巷道掘进单头进尺较低 ， 影响矿井正常接替。
图 一
行锚 注工艺的 １０ ２ｍ巷道 ，Ｏ ６ 天后 测定其巷 道变形值较 大 ， 变形 宽度 最大的 ４号测定 点 ， 其断 面宽度 由初 成形 的 ２ ８ 挤压 至 ． ｍ， １６ 已无法正 常使用 ， ．ｍ， 必须返 惨 。其底鼓 现象严 重 ， 最严重 处 的９ 号测定点 ， 地鼓高达 Ｉ ｍ厚 ， 严重影响运输及行人 ， 无法达到
－２ｂ北大巷 ２ ０ 年连续 施工 ２０ 其 ８ ｍ 按上述 方法进 ０９ ０ ｍ， ０ ５ ｍ， ｍ 杆体 上每 隔 ３０ ｍ 均匀 钻 出，６ ｍ 注浆 孔 。管 口螺 纹 验 ， ５ ０ｒ ａ ０ｍ Ｍ２ ， ２管终端呈稍扁状 ， 以增加注浆出 口压力 。见 图 ： 行锚注支护 ， 其余 １０ ２ ｍ仍执行 锚网喷支护 ， 工完毕后 ， 施 经巷道 形 比效 ， 注的 ８ ｍ巷道有效地提高 了支护结构 的承载能力 ， 锚 ０ 施 １ 襻 工 ６ 天后 ， Ｏ 巷道宽度变形在 ｌＯ Ｏ ｍｍ 以下 ， 无底 鼓现象 。而未进
动压影响破碎围岩巷道注浆加固技术研究
总第257期doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2021.01.020动压影响破碎围岩巷道注浆加固技术研究原海鹏(汾西矿业南关煤业，山西灵石031304)摘要:为提高回采巷道围岩控制能力、确保采面回采安全，文章以山西某矿5307运输巷围岩加固为研究对象,针对应力集中、围岩承载能力不强、裂隙发育等原因导致的围岩变形量过大问题，提岀采用注浆方式控制围岩变形。
运输巷围岩变形以顶板下沉、煤柱帮收敛为主，在对注浆方案优选后,提岀顶板采用浅孔、深孔结合注浆,煤柱帮采用深孔注浆方式,注浆浆液以高水充填浆液为主、马丽散为辅，并对注浆方案进行了设计。
现场应用后，巷道顶板、巷帮变形量分别为390mm、675mm,可满足采面回采需要。
关键词：围岩变形；动压巷道;注浆加固；破碎围岩中图分类号:TD353文献标识码：B文章编号：1005-2798(2021)01-0062-03随着矿井开采深度的增加，煤层赋存条件更为复杂、地质构造影响更为显著,掘进巷道围岩变形出现承载能力低、稳定性差等问题［1-2］o对于巷道不稳定围岩加固技术,众多的研究学者展开了研究，其中杨永刚等⑶对采动影响下瓦斯巷道围岩变形特征进行分析并提出采用高强度锚索对不稳定围岩进行加固控制，取得了较好的围岩控制效果;李树清等⑷根据破碎围岩变形特征，提出采用注浆加固方式控制围岩变形并优选了注浆浆液、提出了针对性的注浆加固工艺;张继［5］对王庄煤矿厚煤层回采巷围岩受力环境进行模拟分析，并提出浅部、深部联合注浆方式控制围岩变形。
上述研究成果为巷道不稳定围岩控制提供了一定借鉴。
但是受到围岩岩性及煤层赋存条件差异影响,各巷道面临的围岩控制难题有差异，应针对性地开展围岩加固技术。
1工程概况山西某矿5307工作面主采的3号煤埋深平均410m,厚度6.91m,含1-4层矸石，倾角2~8°,硬度1-3。
采面北侧为采区空、南侧为实体煤、西侧为井田边界、东侧为5采区集中胶带运输巷。
巷道破碎煤岩体注浆加固研究
巷道破碎煤岩体注浆加固研究高分子材料注浆加固煤岩体技术是近些年来逐步发展起来的一门技术，就是利用专门注浆设备将新型高分子材料浆液压入煤岩体，其封闭、充填和固结周围岩体及周围煤层裂隙面提高围岩的整体性，隔绝透风、渗水、预防瓦斯灾害及加固周围岩体。
1 巷道破碎煤岩体的注浆加固作用1.1 网状骨架支撑结构提高体的整体强度在破裂的煤炭岩体程中，浆体的作用下挤压或渗入到碎煤岩体的裂隙中，浆体凝固后固态的形式充填在裂隙中并与原有岩体固结，这些充填的材料在原有岩体内形成新的网状的骨架式构。
注浆后原有岩体增加了由加固材料形成的浆脉，根据现场观察测量得到的浆脉厚度大约为0.5～50mm。
这些浆脉在岩体中呈薄厚不均的片状或带状，但彼此相联系，形成网状骨架结构。
网状骨架内侧则是均匀密实的岩体，形成网状骨架式的充填材料具有较好的弹性和粘结强度。
1.2 增强加固作用当集中的切向应力高于原有岩体的强度承受极限时，巷道表面的围岩先遭受破坏，产生裂隙，岩体原有的内应力及内摩擦角下降，巷道周围的岩体一定范围内形成围岩破碎带，在这个破碎带内的岩体仍然具有一定的残余强度，使抵抗巷道围岩深部变形的承受能力减小。
注浆加固的作用就是通过注浆使该区域内的破碎岩体的强度及整体性得到加强，当浆液在岩体内充填，固结强度得到加强，使巷道周围形成完整的不间断的承压体，围岩应力分布趋向均匀，减轻了应力集中现象，增强了支架的承载能力，从而加强了周围岩体的稳定程度。
注浆有利于改变原岩体弱面的力学性能，从而增强裂隙的粘聚力和内摩擦角，增大岩体内部块体间相对位移的阻力，提高围岩整体的稳定性。
根据现场直接观察测验和实验室进行的模拟实验结论，对分析注浆前后的岩体力学性能。
从结构面力学性能和抗剪强度实验能够发现，注浆后岩体的粘聚力和内摩擦角都有着不同程度的提高，硬度和抗剪强度都得到改善，其中硬度的变化更为显著。
1.3 充填注浆对压实作用的影响注浆浆液在注浆泵注浆压力作用下，不但能够将相互连通的岩体裂隙充填，还能够同时在压力作用下将充填不到的封闭裂隙和空隙压缩，从而对整个岩体起到压实作用。
深部巷道破碎围岩注浆加固技术研究
342021年第1期深部巷道破碎围岩注浆加固技术研究史海鹏（山西晋煤集团宏圣公司，山西 晋城 048006）摘 要 为有效解决岳城煤矿东轨大巷围岩变形严重、巷道底鼓等问题，提出了“深孔锚索+注浆加固”的深部条件下大巷注浆加固方案，通过现场围岩观测和钻孔窥视等方式，对加固效果进行了现场检验。
结果表明：两帮和顶底板平均变形速度均为1 mm/d 左右，孔壁在0~1.5 m 范围内多处见浆，浆液扩散半径在4 m 以上，扩散深度在4.4 m 及以上，围岩塑性良好。
关键词 巷道；破碎；注浆；加固中图分类号 TD353 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2021.01.012Application of Grouting Reinforcement Technology in Broken Surrounding Rock of Deep RoadwayShi Haipeng(Hongsheng company, Shanxi Jin Coal Group, Shanxi Jincheng 048006)Abstract : In view of the serious deformation of the surrounding rock and the floor heave of the east rail roadway in Yuecheng Coal Mine, this paper puts forward the grouting reinforcement scheme of the main roadway under the deep conditions of "deep hole anchor cable + grouting reinforcement", and carries out the field inspection on the reinforcement effect by means of field surrounding rock observation and drilling peep. The test results show that: the average deformation velocity of both sides and roof and floor are about 1 mm /d, slurry is seen in many places within the range of 0~ 1.5 m, the slurry diffusion radius is more than 4 m, the diffusion depth is 4.4 m and above, and the surrounding rock plasticity is good.Key words : roadway; breakdown; grouting; reinforcement收稿日期2020-07-28作者简介 史海鹏（1987—），男，山西晋城人，2016年毕业于-2随着矿井采掘深度的不断增加，围岩原岩应力与构造应力也随之发生较大变化，对巷道围岩的整体塑性造成很大影响。
破碎围岩巷道注浆锚索支护技术应用
煤 矿 巷 道 托 顺煤 、复 顺 板 、 过老 巷 等顶板维 护较 为 【 木 ｌ 难． 尤 其
二、 注 浆 锚 索 支 护 技 术 原 理
度降 低 ． 从 而减ｉ １ 、 底板 岩 ｒ ｆ １ 的应
力． 减 弱 底 板 的 性 变 形 ． 减 轻 底 臌： 且 底 板 的 稳定 ． 有助 Ｊ 两 帮 的 稳 定 ． 在 底 板 及 两 帮 稳 定 的 情 况
相比 埘钳ｒ 救 Ｊ 索 支护 ． 顶 底 板 移 近
赞Ｊ １ Ｊ 为： （ １ ２ ０ ０ ＋ｌ ２ ×ｌ ５ ） 一 （ １ ７ ２ ． ６ ５ ＋ｌ ５ ）
ｘ ３ ＝ ８ ｌ ７ ． ０ ５元
度 定 ．Ｉ ｌ 『 以 小 安装 班 注浆 ．
也Ⅱ 滞 后 浆
四、 注 浆 锚 索 使 用 效 果
１ ． 支 护 效 果
２ ４ ２ ０运 输 巷 使 』 １ Ｊ 注 浆 索 ．
浆添加 剂具 有 早强 刹 、超 化剂 、 微膨 胀成 分等 ． 使 水泥 基锚 注加 ｌ 州 注浆材 料具 有较 好的早 强 高强 、 自流态 、 微 膨胀 和耐 久 等 优 良・
能． 从 而 改 善 锚 注 加 的 效 果
２ ． 巷道托 顶 煤 、 过 断层 施 Ｔ 时
（ ２ ）注浆浆 体 采用 ３ ２ ． ５ ＭＰ
通硅 酸盐 水 泥 ． 水灰比 ｌ ： １ ． ５ ． 浆 液
１ ．原来 巷道 采 川 铺 刚带 支护 配合 普 通 钳索 ＿ 』 Ｊ ｎ ．随 着 力增
加， 岱道 顶 帮 移近 艟 较 大 ． 最 后 复
棚 加
中掺 加 Ａ Ｃ Ｚ — ｌ 水 泥 注浆 添 加 剂 ．
矿建工程中破碎围岩硐室围岩控制技术分析
矿建工程中破碎围岩硐室围岩控制技术分析
矿建工程中的破碎围岩问题是一个普遍存在的困难，这对开采效率和安全都会造成很大的影响。
为了有效控制破碎围岩，需要使用先进的技术手段和科学的方法来解决。
首先，在进行硐室围岩控制前，需要进行详细的勘察和分析，确定地层情况、岩性、变形和断层等情况，制定出合理的控制方案。
在确保控制方案可行后，可以采用以下技术手段来控制破碎围岩。
一、加固支护技术
在矿建工程中，加固支护是一种常用的控制破碎围岩的技术。
加固支护技术可以通过增加围岩的强度和稳定性，减少围岩破碎和坍塌的可能性。
加固支护技术包括钢筋网片、锚杆、喷锚、锚索等方式，根据不同的情况采用不同的加固方式。
二、土体工程技术
三、岩石力学原理
岩石力学原理是在矿建工程中进行岩体控制的基本原理。
其主要思想是通过在围岩周围施加一定的压力，来增加围岩的强度和稳定性，从而有效地控制围岩的破碎和塌落。
岩石力学原理包括矿场压力、施工间距、支撑间距等应用原理。
支援技术是一种经典的硐室控制技术，它可以有效地控制硐室、井眼等空洞的破碎和塌落。
支援技术包括锚杆、喷锚、钢梁支承等方式，根据不同的情况采用不同的支援方式。
总之，破碎围岩是矿建工程中常见的难题，需要采用先进的技术手段和科学的方法来解决。
通过从勘察、分析、制定控制方案，到选择合适的加固、支护、土体工程技术、岩石力学原理等技术手段，可以有效地控制破碎围岩问题，提高矿建工程的开采效率和安全性。
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。
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。
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。
煤矿破碎围岩注浆加固技术
煤矿破碎围岩注浆加固技术摘要：在煤矿开采过程中很容易遇到危险，为此就需要应用注浆技术，这是加固巷道围岩的重要技术，是确保煤矿安全开采的重要保障。
本文以新安煤矿5206工作面巷道围岩加固为例，对注浆技术应用进行了研究。
关键词：煤矿；破碎围岩；注浆技术；1 工程概况1.1巷道位置及采掘环境5206是新安煤矿5号煤层组成部分，处于井田西南角，是最后一个回采工作面，长度达到了1420m，所处地面标高为+1255m，工作面标高为+435m~+597m，工作面平均深度为740m。
其运输道东面临近5204工作面，材料道为实体煤巷掘进。
当前运输道已掘进862m。
本次实验选取的是5206材料道开口150m处，这个位置是断层赋存集中区域。
5206工作面北面和西面都是矿井边界，而且附近没有正在采掘的矿井。
东面则是5204综放工作面采空区，在远一点则是32m大煤柱，中间还存在废弃巷道。
南面是开拓大巷。
在工作面上面覆盖有两个工作面采空区，分别是1206和1208，中间是煤柱。
在1206和1208两个工作面采空区下面是运输道，在1208综合采面采空区边界媒体下放是材料道（图1）。
图15206工作面采掘剖面图1.2巷道顶底板条件5206工作面煤层厚度为10-12m，煤层平均倾斜6°，普氏硬度f=2.9，属于中硬煤层。
其中老顶粉砂岩厚度为10.53m，直接顶煤厚度为0.61m，砂质泥岩厚度为1.94m+4.59m，4煤厚度为5.62m，5煤巷道顶板煤层厚度为3-7m，呈黑色、块状和粉末状，断口参差不齐，主要为暗煤、镜煤,属于高热值煤层。
至于直接底主要由泥质粉砂岩和含砾粗砂岩组成，厚度分别为2.08m和5.16m，老底粉砂岩厚度为12.77m。
1.3地质构造实验选取的5206材料道位于断层赋存集中区域，在大概250m长度范围内一共有15个大小断层，其中有2个距巷口50m的断层落差超过了3m，还有8个断层的落差在1-3m范围内，其他断层的落差都在1m范围内。
破碎围岩巷道定向注浆加固技术研究
破碎围岩巷道定向注浆加固技术研究
郭志勇;王虎伟;张东华
【期刊名称】《能源技术与管理》
【年(卷),期】2024(49)2
【摘要】针对松软破碎围岩巷道日益突出的支护问题,为确保巷道在煤矿生产过程中的安全稳定,提出了“强力拉+长锚固+定向注”联合支护技术。
基于理论与数据结果,研究注浆水灰质量比和劈裂注浆区深度对巷道围岩变形的影响规律,优化确定巷道支护参数和加固形式。
通过在常村煤矿25采区胶带下山进行现场试验及矿压观测,巷道围岩进行定向注浆加固后,提高了破碎围岩的结构完整性和承载能力,改善了巷道围岩变形情况,成功地解决了25采区胶带下山的加固修复难题。
【总页数】3页(P103-104)
【作者】郭志勇;王虎伟;张东华
【作者单位】山西华鑫电气有限公司;潞安环保能源股份公司常村煤矿;太原理工大学矿业工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD353
【相关文献】
1.回采巷道松软破碎围岩注浆加固与支护技术研究
2.厚煤层沿空巷道破碎围岩注浆加固技术研究与应用
3.松软破碎巷道围岩注浆加固技术研究
4.破碎围岩巷道注浆
加固技术研究与实践5.地应力紊乱区巷道围岩关键注浆参数模拟及定向注浆加固技术研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
深部围岩破碎水蚀巷道注浆加固技术研究及应用
深部围岩破碎水蚀巷道注浆加固技术研究及应用发布时间：2022-10-09T03:15:39.659Z 来源：《工程建设标准化》2022年第11期6月作者：袁益平曾勇[导读] 针对我公司山脚树矿采三区233回风斜巷掘进期间预穿121820工作面采空区袁益平曾勇贵州盘江精煤股份有限公司山脚树矿盘州市 553533摘要：针对我公司山脚树矿采三区233回风斜巷掘进期间预穿121820工作面采空区，贯通期间巷道围岩破碎，易造成巷道顶板漏顶，形成冒顶区及涌水通道，给巷道支护带来较大困难的技术需求，开展深部围岩破碎水蚀巷道注浆加固技术研发，解决围岩破碎水蚀巷道支护等关键技术问题，实现支护良好的预期效果，相关结论可为煤系底层三软巷道支护提供参考。
关键词：水蚀；注浆加固；围岩破碎；0引言随着浅部煤层资源日益枯竭，更多的煤炭企业向深部进行开采。
根据数据统计，我国现目前有70%的矿井进入600m以上的采深，每年开采深度以10m左右的速度快速增长，巷道将会处于“三高一扰动”复杂的应力力学环境，巷道变形导致巷道频繁返修，将导致矿井采掘失调，严重阻碍了煤炭高效生产，因此深部巷道围岩控制是矿山开采的急需解决重要问题也是研究热点的重大课题。
1工程背景山脚树矿采三区233回风斜巷掘进期间预穿121820工作面采空区，贯通期间巷道围岩破碎，易造成巷道顶板漏顶，形成冒顶区及涌水通道，给巷道支护带来较大困难的技术需求，开展深部围岩破碎水蚀巷道注浆加固技术研发，解决围岩破碎水蚀巷道支护等关键技术问题，实现支护良好的预期效果。
2巷道破碎顶板注浆加固技术研究围岩深部的煤体非常破碎，裂隙发育，大量的环向裂隙和轴向裂隙交错纵横，部分地方还出现了塌孔、空洞的现象，对进风巷的稳定有很大影响。
通过注浆可以充填塌孔、空洞，有效地胶结破碎煤体，改善围岩结构，提高围岩的整体性和力学参数，如图2.1所示。
图2.1 深部围岩煤体破碎情况图注浆加固技术参数：1）滞后注浆时间注浆主要是低围压条件下宏观裂隙内的渗透注浆，渗透系数随巷道开挖处于变动之中，主要受裂隙张开度和密度控制，并在某一时刻达到最大限度，因而存在一个有利于注浆的时机，工作面进风巷在掘进时巷道变形量已经很大，当围岩变形趋于稳定时，裂隙的发育也基本停止，围岩内部的结构基本不再有大的变化，这时注浆浆液能够充分渗透到宏观裂隙区，在时间上和空间上都较为有利。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
注浆加固破碎围岩控制技术研究摘要: 阐述了加固修复破碎围岩巷道时实施注浆加固技术的作用及意义,分析了注浆材料的性能注浆设备及施工工艺。
采用高水充填材料和高分子化学浆液联合注浆加固的方式有效地控制了巷道围岩的变形,解决了破碎围岩巷道变形大"支护难的问题采用该技术,为巷道加固技术提供了新的技术途径。
关键词: 破碎围岩充填注浆加固在破碎煤岩体中掘进巷道,由于巷道掘进破坏了煤岩体原始平衡状态,造成围岩应力场重新分布,围岩原有的各种弱面裂隙发育扩展,围岩膨胀破碎变形严重,来压显现剧烈流变时间加长。
如果治理措施采取不合理,围岩变形将会更为激烈,围岩破碎范围增大,再生裂隙进一步发育,最终将导致支护体破坏失效,巷道稳定性降低,严重影响矿井安全生产通过注浆加固改善巷道围岩应力状态以及提升围岩的强度,对其开发和利用围岩的承载性能是一种非常有效的技术手段,可以充分发挥支护体支护性能,显著地改良破碎围岩的维护状态和提升巷道的稳定性。
1.注浆材料及性能为保证注浆加固效果,考虑到技术成本,注浆加固材料应满足如下要求一定的抗压强度,抗剪切性能,提高围岩自身的承载能力和支护体的工作阻力一定的黏结强度,使松散破碎的岩块重新黏结在一起。
渗透性好,在围岩裂隙中有良好的扩散性能,黏度低,凝结时间可调满足机械化泵送注浆要求,注浆材料应有一定的塑性,能适应围岩一定的变形量使用高分子聚合材料和高水充填材料进行联合注浆加固,即可满足上述要求先使用高水充填材料进行壁后充填,密实壁后较大裂隙和空洞,再使用高分子聚合材料对围岩深层次注浆加固高分子聚合材料是低黏度专门用于地层煤岩层加固和水流迅速封堵产品,是一种由多种树脂和催化剂混合后反应生成的多元网状密实聚合材料高分子聚合材料技术参数如表。
高水充填材料是一种由多种配料在一定配比下混合而成的特种水泥,固结体有一定的强度,具有高水灰比。
凝结时间快并且可调价格低廉等特点。
高水充填材料的性能如图所示2.注浆设备及工艺巷道壁后注浆加固所需要的设备有: 矿用双液注浆泵"制浆桶"混料器矿用高压胶管吸浆管封孔器注浆管注浆加固系统如图所示3.准备工作为保证注浆效果,防止注浆时砌碹巷道碹体出现严重跑浆漏浆,应在注浆前对碹体进行喷浆处理如没条件进行喷浆的,应使用水泥对碹体的裂缝进行,封闭处理注浆材料应存放在便于制浆处,避免因制浆不及时造成吸浆管吸空(高水充填材料的甲乙两种料必须单独存放,严禁混放,避免与水接触为保障注浆作业安全,在碹体破坏严重处周围补打锚杆,对碹体进行锚固,防止施工时碹体受浆液压力挤压脱落伤人在注浆位置处设置一个打点器,便于通知司泵人员开关泵注浆施工顺序及技术参数采用高水充填材料先充填,高分子聚合材料后注浆加固的施工方法(该方法分为充填和注浆两个阶段,先充填后注浆。
通过对某选煤厂重介中煤破碎至小浮沉将密度级的磨碎以及常压酸碱化学法处理,得到了灰分为的精煤为炼焦中煤再选提供了新的思路,化学法处理不仅仅降灰,脱除了部分硫分而且在常压下进行,降低成本,操作可行。
注浆阶段采用高分子聚合材料对深部围岩裂隙进行密实封堵加固,加固参数主要有:浆液配比注浆压力注浆孔布置等(具体参数如下浆液配比根据甲乙两种配料的性能特点高分子聚合物固结时间及材料消耗等因素,确定高分子聚合物甲乙料的配比为。
注浆压力注浆压力过小,浆液渗透范围小,注浆压力过大,浆液会对巷道围岩和碹体造成破坏,综合考虑高分子聚合材料注浆压力为注浆孔布置: 注浆孔布置的原则主要是保证浆液充满裂隙,根据工程实践,第一次注浆加固时,沿巷道轴线每布置一排注浆孔,间距孔径注浆孔深第二次补充注浆时,注浆孔布置在原两排注浆孔排拒中间,其他参数不变; 注浆管采用无缝钢管。
4.注浆工艺断面注浆顺序为先两边后顶部(按预定的材料配比进行制浆,制好的浆液经吸浆管由注浆泵通过高压胶管泵送至混料器,混合后的浆液经出浆管注浆管注入围岩裂隙每个注浆循环结束后,整理充填注浆材料,清洗前移设备,再进行下一个作业循环(注浆施工工艺流程如下: 标注钻孔施工注浆孔-安设注浆管及密封件封孔-连接管路-制备浆料-泵送浆液-浆液凝结检验注浆质量-清洗设备-整理前移结语应用破碎围岩巷道注浆加固技术在巷道加固方面。
有以下作用改善了破碎围岩与碹体的关系,提高了围岩的强度,充分发挥了碹体的承载能力高水充填材料充填壁后空间,高分子材料注浆加固围岩深部裂隙,充分发挥两种材料的优良特性采用高水充填材料和高分子材料联合注浆加固后,显著提高巷了巷道围岩的支护效果,保证了巷道的安全状况.降低了巷道维护成本,减少巷道复修率,延长了巷道的使用年限。
5.工程试验5.1.1 工程概况郭二庄矿- 300 m 南大巷在掘进至 3232号导向点时, 遇到含水断层破碎带, 顶板为破碎的变质岩, 变质岩与顶板水一起涌出并淤积在巷道内 ( 图 3) 。
下涌的碎渣大部分为黑或浅灰色较硬的变质岩块, 同时伴有一定量的黄泥, 经现场实地勘查、分析地质水文资料及施工信息发现, 该段巷道为一含水断层破碎带, 有火成岩侵入迹象, 巷道前端顶板与碎渣处涌水量约 50 m3/h。
在施工中曾向顶板前方打入密集管缝式锚杆以托住下涌的碎渣,用 U钢与密集管缝式锚杆联合支护。
但在施工几米进尺后, 顶板碎渣急剧下涌, 无法及时进行支护, 停工一段时间后, 又对巷道破碎区进行了水注浆, 但因顶板淋水较大, 水泥浆受水扰动凝固困难, 注浆没能取得实质效果, 造成工程停工 [9 ] 为改变巷道围岩状态, 加快工程施工速度, 决定采用波雷因材料对含水断层破碎带进行注浆堵水加固。
5.1.2 施工方案及注浆施工流程5.1.2.1 施工方案设计采用波雷因材料注浆充填加固巷道的破碎围岩。
具体方案为: ¹打顶板泄水孔, 将顶板的涌水通过泄水孔引出, 为注浆施工创造条件; º对巷道前方破碎区进行化学充填, 加固冒落的顶板; 沿着现有巷道周边进行超前预注浆, 对下涌的碎渣和涌水通道进行直接加固与封堵; ¼根据注浆情况, 对下涌的碎渣进行开挖, 并在留足保护层的前提下, 对余下巷道分段注浆并一次开挖成形,直至通过破碎带。
5.1.2.2 充填加固注浆施工1) 加固注浆材料。
选用具有一定强度的, 又具有一定黏结性的波雷因注浆材料对巷道进行注浆加固, 以适应巷道的围岩变形。
2) 施工设备。
采用风动锚杆机施工顶板放水孔及注浆孔。
采用 QB - 12型风动注浆泵进行注浆。
3) 钻孔布置参数。
¹顶板放水孔: 为防止碎渣冲出, 并为前方注浆封堵涌水创造条件, 在现有支护顶板范围内向顶板上方打孔放水并安设孔口管, 其仰角为 60b。
放水孔为5 个, 孔径 42 mm注浆孔: 注浆孔沿巷道周边布置, 为防止注浆管在前方承压时被挤出, 孔口应从支护体钻进并尽量靠前。
顶板布置 8个孔, 两帮各布置 3个孔, 顶板孔仰角 30b, 两帮孔向巷道轮廓外摆 10 ~ 15b (相对于巷道掘进方向, 与巷道横断面成仰角 10~15b), 每循环共施工 14个注浆孔, 深浅孔交替布置, 深孔孔深6m, 浅孔孔深 4m, 孔径为 32mm,自巷道一侧帮下部起为 1号孔, 依次编号。
施工中根据地层情况及浆液扩散程度, 适当加密注浆孔。
4) 注浆工艺。
QB - 12 型气动高压注浆泵主要适用于单液或双液注浆, 在双液注浆时, 2种组分可按 1B1 的体积比输出并混合。
将 A 料和 B 料分别通过各自的柱塞和矿用 K 型高压胶管、单向阀 Y型三通、混合器进入封孔器, 并被压注进破碎岩层。
与注浆设备配套的进风管为 25 mm 高压风管, 出浆管的规格 10 mm。
施工顺序为: 标孔y 钻孔 y检查钻孔质量y 安装注浆管。
施工时, 控制流量、注浆速度, 通过风路阀门调节出浆量, 掌握出浆压力, 尽可能防止浆液从煤壁外溢。
5) 钻孔注浆顺序。
各循环注浆孔采用交错钻注方式, 先两帮后顶板。
6) 注浆参数。
由于巷道围岩表面为自由面,为保证浆液尽可能充分渗透与扩散, 又不至于将钻注管顶出, 注浆压力可提高至 20MPa。
7) 巷道开掘技术措施。
每个循环注浆结束后, 应打检查孔, 确定注浆孔无问题方可继续开挖。
巷道开掘前必须备好3~ 5 套注浆管, 注浆液 2 t左右。
» 巷道开掘时, 应采用风镐等机械手段进行破岩、清渣, 不得放炮, 以免注浆保护层遭到破坏。
¼开挖过程中, 应时刻注意观察巷道围岩情况, 发现问题及时打孔进行补注。
5.1.3 注浆加固效果与巷道围岩变形分析5.1.3.1 注浆加固效果分析对含水断层破碎带进行注浆加固后, 含水断层破碎区的整体性显著提高, 加固区域未发生片帮现象。
通过取样分析发现, 采用波雷因材料注浆加固含水断层破碎带时, 该材料能够渗入破碎岩体裂隙, 并与之形成了完整的网状整体。
通过对巷道涌水破碎围岩注入波雷因材料进行直接注浆加固与封堵, 并采取合理的施工方案和注浆参数, 断层含水破碎带得到有效加固, 并使巷道顺利通过含水断层破碎带, 预防了顶板冒顶事故的发生, 确保巷道恢复正常掘进。
5.1.3.2 巷道围岩变形分析为监测破碎体的注浆加固效果, 在大巷加固区域布置了围岩位移监测站, 非注浆加固区内监测站的观测结果如图 5所示, 注浆加固区内监测站的观测结果如图 6所示。
通过对比图 5和图 6, 不难发现采用有机材料注浆加固后, 大巷巷道的涌水破碎围岩得到了加固, 有机浆液充填了破碎煤体中存在的裂隙, 但是有机浆液的凝固需要一段时间, 而且破碎岩体胶结成为完整整体也需要时间。
通过一段时间, 浆液得到固化并和岩体胶结在一体, 形成了完整的整体, 进而改善了破碎岩体的整体性和完整性, 提高了岩体的自身承载能力。
表现在注浆加固区内的围岩变形量, 虽与未注浆区内的趋势相同,但变形总量和变形速度低于未注浆区。
注浆加固区内的围岩的变形量和变形速度随时间的增加表现出较好的稳定性,表明有机材料浆液与岩体结合得非常好, 起到了较好的加固效果。
6.结论采用波雷因材料, 对含水断层破碎带进行注浆加固堵水, 降低了围岩的孔隙率, 进而封闭水源,使注浆巷道围岩的变形速度得到有效控制,并能长期保持低速稳定变形, 从而实现了长期有效维护。
波雷因注浆材料及其加固技术可用于不同的支护形式及围岩条件下, 在浆液固结体和岩体的共同作用下, 注浆范围内所有岩石被胶结成一个整体, 形成大网格骨架结构, 可以大幅提高支护结构的整体性和承载能力。
参考文献［1］侯朝炯,等T 巷道围岩稳定的注浆加固技术［K］T 中国煤矿软岩巷道支护理论与实践［7］T 徐州: 中国矿业大学出版社［2］张农T 巷道滞后注浆围岩控制理论与实践［E］T 徐州: 中国矿业大学出版社［3］柏建彪,等T 高水材料充填空巷的工业性实验煤炭科学技术［4］朱兆信,等T 气测录井在油气层解释中的优势T 录井技术［5］张农, 侯朝炯, 陈庆敏, 等 1 岩石破坏后的注浆固结体的力学性能 [ J]. 岩土力学, 1998, 19 ( 3): 50 - 53.［4］高延法, 范庆忠, 王汉鹏 1 岩石峰值后注浆加固试验与巷道稳定性控制[ J]. 岩土力学, 2004, 25 ( S): 21 - 24.［5］王汉鹏, 高延法, 李术才 1 岩石峰后注浆加固前后力学特性单轴试验研究[ J ]. 地下空间与工程学报, 2004, 3 ( 1) : 27 - 31.［6］邹光华, 宋彦波, 马念杰, 等 1 破碎岩块采用有机注浆加固系统设计与应用 [ J]. 煤矿安全, 2009, 40 ( 12): 40.［7］宋彦波. 极松软破碎围岩化学注浆加固机理研究与工程应用 [ R]. 邢台: 邢台同成矿业科技有限公司, 2006: 44 -45.。