巷道围岩注浆加固技术共27页文档
巷道注浆
第六节巷道(斜、平)工作面注浆巷道工作面注浆系指水平和倾斜巷道穿过裂隙含水岩层、破碎带或冒落区时,为了堵水或加固所进行的工作面注浆。
堵水注浆适用条件:巷道穿过裂隙含水岩层,影响施工或使用时,或水压高、涌水量大,并有突水危险时,可采用堵水注浆。
1、应用工作面预注浆,在巷道周围造成帷幕。
2、应用单液水泥浆或水泥—水玻璃双液浆堵水。
3、为保证安全钻进注浆孔,通常采用下孔口管并安装阀门的方法,必要时,采取孔口设置密封器或钻杆止退措施。
4、与固结注浆相比,注浆压力较高、流量较小。
巷道工作面注浆工程设计(一)巷道工作面止浆墙1、巷道工作面注浆止浆墙选择为防止受压浆液和裂隙水从工作面涌水,并保证浆液在最大注浆压力作用下沿裂隙有效的扩散,注浆前,应在工作面设置止浆墙。
止浆墙一般有人工砌筑的混凝土止浆墙和预留的止浆岩柱两种。
(1)混凝土止浆墙实用条件1、裂隙含水岩层后部无良好的隔水层做为止浆岩柱。
2、由于钻探资料不确切,裂隙含水层已被揭露。
3、工作面附近的冒落区。
(2)混凝土止浆墙技术要求1、混凝土止浆墙尽量选择在无水位置,如有水应预处理。
2、含水岩层已被揭露时,应设置滤水层,如有集中出水点时,可设导水管,以保证浇筑混凝土的质量。
3、采用不低于C25混凝土。
(3)混凝土止浆墙主要优缺点1、工序多,工期长,成本高,如为柱面或球面型止浆墙施工更为复杂。
2、由于单级平面型止浆墙结构简单、施工方便、故目前使用的较多。
备注:对各种止浆墙,在使用前应对钻孔进行压水试验,当达到注浆终压稳定10min 不漏水时,即为合格。
倾斜巷道主要施工步骤及要求1、在混凝土止浆墙的后部应做水窝截住巷道漏水,和积存工作面涌水,并用水泵排除。
2、砌砖墙(可一砖厚),用速凝水泥砂浆抹缝,要求充填严密无空隙,起到挡水墙和内模的作用。
3、砌砖墙至一定高度充填矸石做滤水层,其厚度1m左右,在滤水层底部放置滤水层木箱和导水管,利用导水管引水至排水沟。
4、浇筑混凝土要分层捣固,对于巷道顶板处尤应注意施工质量,并与巷道的混凝土碹紧密连接。
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。
复杂围岩巷道变形高强锚注加固支护技术
复杂围岩巷道变形高强锚注加固支护技术摘要:建井初期井底车场重车进车线段巷道断面大,巷道开掘后打破原始平衡状态的卸荷,岩层本身的稳定和承载力被破坏,围岩体必然经历应力重新分布,再次达到新的平衡状态,支护强度不够时会造成顶板来压变形失稳,若再有裂隙等其他地质构造水渗入造成淋水则会加剧顶板岩石的破坏恶化甚至冒顶突水,本文采用针对性的高强锚杆、锚索配合MZM-70高强无机注浆料的锚注技术措施对巷道变形失稳进行加固处理,改善岩体的自身承载力和完整性,隔断水水源侵入,从而实现了安全、高效、经济巷道变形处理目标,具有一定的推广应用价值,为同类工程提供可靠的理论基础和实践证明。
关键词:井底车场;围岩压力;巷道变形;机理要素;高强锚注针对复杂围岩巷道,锚网喷、锚网索等传统支护技术不能有效控制巷道围岩受力变形,造成巷道压垮失稳,巷道在其使用期内需要多次修复。
本文介绍的高强锚注加固支护技术,能够有效改善围岩岩性和应力分布,提高围岩整体性和自身承载能力,实现复杂围岩巷道的有效支护,在矿山工程中有很大的推广价值。
1 工程概况梁北二井副井井底车场重车进车线(北侧车场)自泵房通路开口处至一号交叉点设计长度50m,巷道设计断面为直墙半圆拱形,巷道净宽×净高=5000×4080mm,净断面面积S 净= 16.5m2。
支护方式为:锚网喷+锚索。
此段巷道永久支护后由于受附近的断层和顶板爆破松动圈或裂隙连同砂岩含水层造成渗水的双重影响下,巷道顶板压力大,变形失稳严重,局部有淋水存在冒顶风险。
2 水文地質巷道位于砂质泥岩中,砂质泥岩上部为细砂岩、中粒砂岩。
细、中砂岩为含水层,累计厚度13.80m,预计正常涌水量14m?/h,属富水性弱的砂岩裂隙承压水。
根据相关水文地质资料分析,巷道正常施工期间,受水害威胁较小,揭露断层、裂隙时巷道若与上部二叠系五煤段砂岩裂隙水联通,受水害威胁程度较大。
3 破坏机理分析通过对巷道所处水文地质情况的分析,该巷道顶板变形失稳破坏机理如下一是巷道开挖打破原始围岩本身的承载力和完整性,围岩体必然经历应力重新分布,又加上受附近的断层影响,卸荷圈作用范围内的围岩体由原始的复杂受压状态变为拉、剪状态,围岩结构、组成特性遭到破坏。
巷道围岩注浆加固技术在深部巷道修复施工中的应用
巷道围岩注浆加固技术在深部巷道修复施工中的应用摘要:富力煤矿是龙煤集团鹤岗分公司下属煤矿,1958年建矿,1961年投产,开采历史长,现已开拓延伸至-760标高。
随着矿井的延伸,矿山压力明显增大,已施工巷道出现明显变形,断面缩小、底板鼓起,严重影响巷道的安全生产使用。
为提高巷道围岩自身的承载能力,对修复后的巷道及时采用围岩注浆加固技术,使破碎岩石凝固成一个整体,增加整体强度,减少变形。
关键词:富力煤矿;巷道修复;支撑应力;围岩注浆加固一、工程概况富力煤矿-530~-480四段钢带机井筒位于我矿深部,巷道处于高应力集中区,变形严重,经多次扩断面修复仍不能满足工程需要。
该巷道总工程量125米,巷道围岩破碎,施工前巷道变形严重,局部地点只有3.5×3.1米断面,经扩断面修复后断面达到5.2×3.4米。
修复后的巷道及时注浆加固。
二、注浆技术工艺原理加固注浆的主要工艺原理是通过人工钻孔,将注浆浆液注入围岩中,靠注浆压力使浆液沿围岩的裂隙扩散,使巷道围岩形成一个加固带,即注浆帷幕,从而提高巷道的整体性、增强围岩强度的一种技术。
三、施工工艺及技术要求(一)注浆孔设计:(1)、两帮和顶板注浆孔在巷道轮廓线上均匀布置,方向与巷道壁垂直成90°夹角。
每排7个,开孔间距1.5m,排距2.5m,孔深4m,孔径60mm。
(2)、底板注浆孔布置在皮带两侧,排距2.5m,孔深2.0m,孔径44mm。
方向与巷道底板成60°夹角。
底板注浆前施工止浆垫,灌浆地槽净规格0.5m宽,0.4m深(若底板松散岩石较厚,地槽深度要拉到硬底),4.5m长,用浆液施工止浆垫,向灌浆地槽内灌入0.3m高。
底板注浆结束后用岩石将止浆垫填平。
注浆孔间、排距允许偏差±100mm,外露长度不大于100mm。
(3)、岩石松软区域适当加密注浆孔排距,排距调整2.0m。
(4)、注浆孔施工使用YT29型气腿式凿岩机,使用Φ60mm钎头、44mm钎头。
巷道喷、注浆安全技术措施
巷道喷、注浆安全技术措施-、工程概况﹢300m水平回风下山平巷131米,下山-27?已掘进108米,底板标高﹢263.17米,由于节理发育,节理走向与巷道走向基本一致,地面标高﹢450m,大气降水由高到低,沿裂隙、节理溃入井下。
为了不改变原设计,减少排水费用,确保施工安全。
矿上招标注浆堵水队伍,在原支护方式的基础上进行加固。
为了指导和确保安全施工,特编制本措施报批,以贯彻执行。
目的:达到国家标准。
二、巷道喷、注浆施工平面图和断面规格(见附图)三、施工顺序及方法1、注浆范围:下山-27?已掘进108米处,40米范围。
2、施工顺序:先找掉开裂浆皮,然后打眼、注浆。
3、施工现状:在原巷道已对拱顶部分进行喷浆,锚网喷。
四、注浆施工方案及技术要求1、注浆的目的:通过对巷道围岩进行注浆,利用浆液胶结破碎松散岩层,充填松散岩层和空旷处,在其外围形成完整的注浆帷幕带和围岩一起共同承载矿山压力,阻止巷道周围来压造成的巷道变形。
2、注浆方法和顺序:(1)、断面内由下向上,拱顶最后注浆。
(2)、注浆过程中如发现泄漏严重,可采用封堵材料进行封堵。
3、注浆孔的布置和要求注浆孔成排布置。
每孔安设一个锚注管,锚注管规格:为Ф26.25*3.25*2000㎜,间排距为2000×4000㎜;其锚注管花眼孔不少于10个。
孔口加丝外露50㎜,封口段长不小于200㎜。
每一纵断面布置3个孔,其布置为巷道拱顶一个,从中间孔向巷道两侧约2000㎜各布置一个,(见注浆孔布置示意图)。
在施工过程中根据施工现场实际情况如需调整上述技术参数,由矿有关职能部门现场确定。
4、注浆压力注浆压力参数终压确定为2.5~3.0Mpa.具体情况可根据现场情况予以调整。
5、注浆材料此次注浆选用P·S32.5普通矿用硅酸盐水泥,水泥浆按0.75:1的水灰比配制。
6、施工方法(1).水电及压风就近接至施工地点,由矿相关单位协助解决。
(2).为了保证制浆工作安全,搅拌机,储浆桶,注浆管路安装在巷道的一侧,注浆前,注浆人员站在人字梯上接注浆管,注浆工不少于三人,一人站在人字梯上合注浆管,要求系上安全带,并拴在牢固装置上,二人扶梯并观察安全情况,(其人字梯要有固定闭锁装置)扶梯人注意力要集中,注浆管合茬后,人员撤至安全地点,方可通知开机注浆。
软岩巷道硐室锚注联合加固技术(2021新版)
( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改软岩巷道硐室锚注联合加固技术(2021新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes软岩巷道硐室锚注联合加固技术(2021新版)1锚注联合加固机理软岩巷道的维护一直是煤矿生产建设中的难题,在软岩内布置巷道和硐室,围岩变形量大,稳定性差,不仅施工困难,而且屡遭破坏,往往需要反复维修,严重影响矿井的正常生产和安全状况。
对于软岩巷道的支护,国内外尚无任何可“包治百病”的万能支护方法,只能“对症下药”;采用的支护措施,只有满足其变形力学机制的要求,才能取得良好效果。
被动性支护方式中,刚性支架、碹体等支护体,由于让压性能极低,根本不能适应软岩巷道的围岩变形规律的要求;而以U型钢为代表的各种可缩性金属支架,虽有一定的让压能力,也因难以满足软岩巷道围岩巨大变形量的要求,无法获得满意的支护效果。
作为主动性支护方式的传统锚喷支护技术,也已不适应高应力、大变形的软岩巷道(硐室)的控制。
近年来发展起来的锚注联合加固支护技术是一种将现代注浆加固技术、柔性锚索加固技术与传统锚喷支护技术有机地结合在一起的新型加固支护技术。
是一种较理想的把碎岩由载荷变为承载体,有效改善软弱围岩性能的技术措施。
它综合了锚杆加固技术和注浆加固技术的所有优点,并在此基础上衍生出了许多新的特点,成为解决高应力工程软岩安全维护的有效手段,其显著优点如下:(1)与传统锚喷支护技术中喷混凝土层的作用原理相比,浆液的注入能够明显改善岩石的物理力学性质;浆液充填到岩石块间的孔隙之中,使破碎岩石块重新胶结成一体,从而提高了岩体的整体强度和稳定性。
巷道顶板加固注浆安全技术措施
五采区煤柱南运料巷注浆加固安全技术措施五采区煤柱南运料巷上端车房处巷道顶部岩层疏松破碎,为提高巷道围岩稳定性,使其能够正常安全整修,经多方调研和分析论证,研究决定采用化学注浆加固技术对整修处前方顶板加固,改良局部岩体物理特性,特制定如下注浆加固安全技术措施。
一、采用化学浆超前注浆加固施工工艺1、注浆孔布置及注浆量根据注浆段的顶板情况,采用孔深1.7米,孔间距暂定1.6米,排距暂定0.8米,每排钻孔数3个,根据现场顶板情况调整注浆孔布置、孔深、角度,并根据注浆效果,可增加注浆孔数。
由于采用新型阻燃高分子材料,挥发性弱、放热量小,故注浆量以每孔8桶(200kg)为基准,根据注浆效果进行现场调整,每次注浆待周围岩壁有浆液溢出停。
观察压力表读数,并做好统计,及时汇报。
2、注浆范围根据岩体的承受能力和最小抵抗面及注浆段围岩情况,随岩层裂隙变化,扩散半径1.5-2.0米。
3、注浆施工工艺施工工艺:标孔位置—检查注浆管质量—安装注浆管—准备浆液—开泵注浆—凝固—检查注浆质量—验收。
4、施工机具局部顶板较硬时,钻孔由锚杆钻机配相应的接长钻杆和钻头施工。
打眼时应保持孔角度、深度等符合设计要求。
钻头直径42mm。
5、注浆设备:注浆泵采用进口多功能专用气动双液注浆泵;配套供风管直径为Φ16mm,注浆设备选用QB —12气动高压注浆泵,技术参数如下: (1)压力比 65:1 (2)最大排量 20L/min (3)供气压力 0.2~0.6Mpa (4)压气消耗量 1.5m 3/min (5)重量 45Kg6、注浆用材料:采用阻燃高分子化学材料。
施 工 流 程 图二、采用化学浆超前注浆加固施工程序1、前期准备工作(1)将风、水接至施工作业现场。
(2)清理工作面底板浮砟及其它杂物。
2、施工质量要求施工时注浆孔间排距、倾角、孔深等参数要符合设计要求,一般角度误差不超过5°,间距误差不超过0.3m。
遇有特殊情况可由现场技术人员指导作适当调整。
煤矿巷道围岩注浆加固技术
《装备维修技术》2021年第10期—305—煤矿巷道围岩注浆加固技术王聿炳(淮北矿业集团,安徽 六安 237000)煤炭资源的开采作为煤矿建设的重要组成部分,引起了许多学者的关注。
如何有效地布置围护结构设施并制定相关技术计划已成为矿山开挖过程中的主要问题。
随着灌浆理论,工艺材料,施工技术等的飞速发展,合理使用灌浆加固技术可以有效地改善围岩的自稳定时间和自承能力。
注浆管可以用作锚固。
表面岩石和污垢。
防止屋顶倒塌。
此外,围岩注浆加固技术可以加固充填的矿山和坍塌的主体,改善岩石和土壤的物理机械性能,减少开挖变形的范围,并降低围岩对初始支护的压力。
二次衬砌隧道结构的设计和开发提供了保证。
1 煤矿巷道围岩注浆加固技术的基本概念注浆加固技术的应用对提高道路安全系数和确保道路质量具有积极作用,这主要是基于对道路周围的岩石和裂缝进行注浆的过程。
岩石增强了煤矿周围的岩石,提高了围岩的承载能力和稳定性,可以保证煤矿的平稳安全运行。
注浆加固技术的实际应用包括以下步骤: 1.1全面了解和熟悉煤矿路的实际情况,制定科学合理的注浆方案。
煤矿道路的开挖受多种情况的影响,因此如何处理它们有很大的不同。
在加固煤矿道路以准确确定周围环境的类型之前,建筑工程师需要充分了解和掌握道路的具体条件。
选择最适合您的程序。
1.2合理的材料准备,有效的技术实施 在注浆和加固道路周围的岩石的过程中,相关人员必须合理地准备注浆,以确保注浆的质量和规格符合相关的国家标准,并加强整个煤矿道路的加固。
此外,在灌浆过程中,施工工程师应认真对待施工设备的操作和施工技术的应用,以确保灌浆加固技术的顺利有效发展。
1.3灌浆后接受项目 道路周围岩石的加固直接影响后续项目能否顺利进行,以及整个煤矿的质量和效率。
因此,项目经理应在围岩注浆加固完成后仔细检查并增加处理量,从而为将来的煤矿发电奠定基础。
2 煤矿巷道围岩注浆加固技术发展过程中应注意的问题考虑到加强围岩煤矿路注浆技术的重要性,煤矿工人应在未来的发展过程中积极改进和完善围岩煤矿路注浆技术,以使其在今后的发展过程中得到进一步发展。
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。
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。
扩修巷道壁后注浆加固技术
扩修巷道壁后注浆加固技术0 引言针对小煤矿管理差、隐患多、事故多发的状况,我国对小煤矿进行了全面整顿、集中治理。
小煤矿整合之后,由于巷道断面满足不了安全、运输、通风等规定要求,需要进行扩修,加强支护。
为保证扩修期间巷道围岩稳定,避免发生冒顶事故,决定扩修前先对老巷道进行壁后注浆加固。
以往的壁后注浆以充填为主要目的,采用单液水泥浆注浆,要求充填密实,与巷道围岩共同承压。
但由于小煤矿往往采用砌碹支护,巷道初掘期间,资金投入不足,巷道支护达不到要求,甚至壁后出现大面积空顶现象。
本文针对陈召一矿巷道扩修期间围岩加固技术进行现场试验研究,可以帮助其他整合技改小煤矿解决类似问题,对提高扩修巷道顶板整体性和围岩抗压强度[1] ,防止发生冒顶事故,起到关键的作用,将对进一步深入开展小煤矿整合技改工作,产生积极的影响。
1 工程地质概况分析陈召一矿位于焦作煤田的东北部,东距卫辉市约18km,西南距新乡市约21km位于卫辉市太公泉镇境内。
2003年8月建井,2010 年12 月由河南煤化集团整合,开始技改工作。
进、回风大巷原为砌碹支护,局部岩石完好处为裸巷,根据扩修揭露,砌碹处多为掘进时片帮、冒顶严重地方,碹体顶部为木质绞架,巷道围岩尤其是顶板岩石极破碎,扩修时易发生冒顶事故。
2 现场研究实验为了加固巷道围岩,避免扩修时发生冒顶等伤人事故,保证进、回风大巷安全扩修,陈召一矿提出扩修巷道壁后注浆加固方案,即扩修前先对原巷道进行壁后注浆加固,使水泥和巷道破碎围岩胶结,在巷道壁后形成一个抗压拱,防止冒顶事故,承载扩修时由于原应力平衡被打破后的突然来压[2] 。
为保证注浆效果,提出以下注浆方案:注浆时以30m为一个区段,注浆管长1800mm 注浆孔间排距为1500X 3000mm每个断面施工三个顶孔,采用间歇注浆,单孔注浆量控制在2〜4t,这种方法能让浆液利用重力作用,从巷道顶流到帮部,保证浆液更多的留在巷道周围尤其是腰部以上,与围岩胶结,共同起到承压、造顶作用,且能够有效的节约水泥用量。
注浆加固技术
注浆加固技术一、注浆加固围岩和堵水1.注浆加固围岩和堵水的作用机理注浆就是采用某种方法,将某种胶结材料渗透或挤入岩体的空隙或裂隙中。
由于浆液渗透或挤入岩体的空隙或裂隙中并硬化后,不仅将岩块或土体颗粒胶结为整体,或以高强夹层的形式将黏土分隔包围,从而提高岩体的完整性、增强岩体的稳定能力,也就是起到了加固围岩的作用,而且填塞了空隙或裂隙,阻断了地下水渗流的通道,也就是起到了堵水作用。
因此,在隧道及地下工程中,若遇到围岩软弱、破碎严重、地下水丰富或出现塌方,常采用注浆方法,以实现对岩体的加固,同时也起到堵水作用。
2.注浆方法注浆方法有压力注浆和电动化学注浆两类。
压力注浆是常用的方法,是在各种压力下使水泥浆液或化学浆液充填土的孔隙或岩层缝隙。
电动化学注浆是在施工中以注浆管为阳极,滤水管为阴极,通过直流电电渗作用使孔隙水由阳极流向阴极,在土中形成渗浆通道,化学浆液随之渗入孔隙而使土体胶结。
大多数地层条件可采用压力注浆。
但在软黏土中,土的渗透性很低,压力注浆法效果极差,可采用电动注浆法。
但电动注浆法由于受电压梯度、电极布置等条件限制,注浆范围较小,目前公路上的少数既有结构物地基加固工程中会用到。
压力注浆也可按注浆压力大小分为渗透注浆和劈裂注浆两种。
(1)渗透注浆。
在有一定渗透性的地层,如破碎岩层、砂卵石层、中砂层、细砂层、粉砂层等地层中,采用中低压力将胶结材料压注到地层中的空穴、裂缝、孔隙里,待其凝固后,岩体的结构体或土颗粒即被胶结为整体,称为渗透注浆。
(2)劈裂注浆。
在渗透性较差甚至不透水的地层,如含水率较大而颗粒较细的黏土地层、软土地层中,采用较高压力使胶结材料强行挤压钻孔周壁,使胶结材料将黏土层劈裂出缝隙并充塞凝结于其中,从而对黏土地层或软土地层起到加固的作用,称为劈裂注浆。
劈裂注浆加固的作用机理是:强行挤入黏土层或软土层中的胶结材料将黏土分隔包围,凝固以后的胶结材料在软弱土层中形成高强夹层,相当于在软弱土体中加筋、加骨,使软弱土层的整体性和强度大大提高。
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。
软弱围岩巷道封层锚注加固技术
软弱围岩巷道封层锚注加固技术苗育生(淮北矿业集团集团杨庄煤矿,安徽淮北235025)∥妊南…么采j菇庄争Ⅳ2菜区’曰风下山巷修工程为饲,介绍了软弱围岩巷道封.罢锚注加固i程的背景亲舞j实巍≥毒写兰毫。
篇盖壤≥_々7深鄙采区煤矿大变形巷道阑岩控制项目谊脸所取得的初≥成功,为煤矿深部大变形巷道囤岩控静1提拱了新的.思路.。
j 够蝴】糟蚶;姑艇;注物固.‘,/,..,,一j1概述杨庄煤矿是淮北矿业集团的主力生产矿井,于1966年投产,采用立井多水平开拓,现矿井生产准备集中在三、四水平(标高为一500m 至一800m)。
矿井主采煤层有五、六两个煤层。
随着采场逐渐向>-7pY-,-'T-延伸,矿井压力越来越大,矿压显现剧烈,Iv52采区是l v水平首采区,所采煤层五煤层,位于下石盒子组下部,煤厚一般为2.6m,属典型“三软”煤层,煤层直接项岩性~般为深灰色泥岩或粉砂岩,厚度一般为4D;老顶为浅灰色块状细砂岩或火成岩,厚约2—20m:底板以块状泥岩、块状细~中粒砂岩为主。
采区投产前,采区下部主体巷道就已出现了不同程度的变形受损,几经巷修,效果均不理想,影响巷道的正常使用,危及矿井安全生产。
为此,杨庄煤矿开展了对深部采区大变形巷道围岩控制试验项目。
2试验巷遒概况I V2采区回风下山于04年3月份开始施工,原设计支护形式为锚喷支护,调寸惭面(净)宽3.8m、高3.4m的半圆拱形断面,局部穿煤段采用架U型棚支护;(标高一497m至一750,上山布置在5层煤底板,局部见5煤,标高在一497m—一749m之间,距5层煤0~45m,下部距5层煤层间距相对较小,—般5—22m:围岩主要有泥岩、砂质泥岩;采区上山下部基本位于戴圩子向斜轴部。
中下段及采区下部车场、硐室、联巷、绕道等受矿压影响变形较为严重,巷道两帮及顶底移变量均在600m m一1000m m之间:局部U型棚支护地段,棚梁变形量在600m m一800m m以上。
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。
轨道大巷围岩加固补充安全技术措施
轨道大巷围岩加固补充安全技术措施二、施工方法〔一〕施工、技术方案1、根据目前修复情况,先对修复处揭露的山墙、顶板及右肩窝进行全断面喷浆封闭,向前实施注浆。
2、沿巷道轮廓线打注浆孔,每2m一排,每排3个钻孔,注浆孔间距为2m,修复处以里超前注浆加固段不小于4m。
3、修复处注浆到达效果前方可向前继续修复施工,但必须在超前撞楔下短掘短支,采用风镐刷大修复,每循环进度为一棚,U型棚紧跟迎头,每次注浆后施工1棚再次注浆。
〔二〕注浆材料—GPQ矿用充填加固剂1、GPQ矿用充填加固剂是一种低粘度合成高分子胶脂材料,当树脂和催化剂掺在一起时发生化学反响,采用高压灌注到岩层后可沿裂隙延展,到达充填固化围岩效果。
2、本次使用的注浆材料必须符合国家平安生产监督管理总局批准的平安生产行业标准:《煤矿加固煤岩体用高分子材料》〔AQ1089-2022〕。
固化剂由集团公司统一采购,并及时汇报使用具体情况。
同一地点不得使用不同类型、不同性能、不同厂家的高分子材料及其它化学材料。
3、GPQ矿用充填加固剂入井前必须经杨柳矿生产技术部验收合格前方可使用。
GPQ矿用充填加固剂只允许用于迎头及两帮岩体固化,不得用于工作面冒高处和其它空洞充填堵漏。
〔三〕注浆参数1、注浆孔布置图见附图。
2、配比:固化剂〔A组〕和催化剂〔B组〕体积比1:1,成品抗压20~30MPa。
3、注浆压力:10MPa4、注浆量:正常情况下每孔3~4组〔A组每桶25kg、B组每桶29kg〕,且单孔一次注入最大剂量每组A、B组分别不得超过125Kg。
5、注浆设备:一套多功能泵及一支混合枪和有关配件。
〔四〕消防器材配置1、施工前,供水管路必须延接到施工地点。
2、干粉、CO2灭火器〔净重:4Kg〕各2个〔五〕注浆准备工作1、风管、高压胶管2、注浆用原料及机具准备齐全并运至施工现场。
3、准备清洗工具〔桶两只〕和防护用品〔胶皮手套〕。
4、准备木楔、棉纱,防止原料浪费。
5、现场按措施要求安排打孔。
巷道围岩注浆加固技术应用PPT课件
沈阳焦煤股份有限公司
三、围岩注浆加固参数研究与应用
注浆压力差异较大,主要取决于围岩的渗透条件、有 无压力水、浆液的流动力学性质及注浆渗透范围等。注 浆压力高,浆液渗透范围大,但要防止较大的注浆压力 破坏围岩,尤其在强度较低的围岩内注浆时。在煤巷中 注浆,围岩严重破碎时可选用0.5MPa 的注浆压力,较 破碎时取1.0MPa左右, 裂隙较小时取1.0 ~2.0MPa, 最高不超过3.0MPa。如果围岩强度较低,注浆压力不 超过其抗压强度的1/3。对渗透性较差及较好的围岩可 以采用加密注浆孔的方法,达到低注浆压力的目的。
浆液在泵压的作用下,除了将一些较大的裂隙充填 固结,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。浆液通过 较高的压力作用,将围岩内裂隙充填固结或压密原来的 小裂隙,使裂隙端部的应力集中大大削弱或消失,从而 使围岩体的破坏机制发生转变。
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二、围岩体注浆加固机理
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三、围岩注浆加固参数研究与应用
(二)浆液扩散半径的确定
浆液扩散半径是确定注浆孔布置及孔深的重要依据。 影响扩散半径大小的因素较多,主要取决于注浆压力、 围岩力学性质、裂隙密度及开采、浆液的流动力学参数 及初凝时间等。
由于浆液在围岩中扩散的复杂性,目前的理论研究 水平还不能准确描述,理论计算与实际结果出入较大, 所以浆液扩散半径主要根据现场围岩的力学性质、裂隙 状况、浆液性质及注浆压力等情况,先由经验确定,然 后由现场施工监测,再作相应调整。
依据测量的巷道断面结果及浆液的扩散半径分析出 以巷道正顶为中心、分别向两侧进行排眼的方式进行 打眼注浆可以确保注浆液体在松动圈内得到有效扩