“三軟”煤層壁后注漿技術(shù)淺談

1、“三軟”煤層壁后注漿技術(shù)淺談【摘要】安陽大眾煤業(yè)有限責(zé)任公司屬“三軟” 煤層，經(jīng)過閉后注漿，有效增加了圍巖的密度和支護(hù) 的強(qiáng)度，減少巷道維修量，噸煤成本明顯降低?！娟P(guān)鍵詞】三軟煤層；閉后注漿；安全技術(shù)1礦井概況安陽大眾煤業(yè)有限責(zé)任公司改制前為林州市大眾 煤礦，屬地方國有煤礦，2004年底由原安陽礦務(wù)局進(jìn) 行資源整合，2007年5月加入永煤公司。大眾煤礦始 建于1974年，1978年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為30萬噸 /年，2009年核定生產(chǎn)能力為42萬噸/年。礦井開采煤層為二疊紀(jì)山西組二1煤，煤層傾角 5°20° ,煤層平均厚度3.6米，現(xiàn)有地質(zhì)儲(chǔ)量 11343.69萬噸，可采儲(chǔ)

2、量3573.6萬噸，煤層賦存較穩(wěn) 定，直接頂為二類頂板，老頂周期來壓不明顯，地質(zhì) 構(gòu)造簡單。礦井采用立井多水平開拓方式，現(xiàn)生產(chǎn)水平為 -250水平，采煤方法為走向長壁傾斜分層采煤法。礦 井通風(fēng)方式為兩翼對(duì)角式，通風(fēng)方法為抽出式，屬煤 與瓦斯突出礦井，但近18年來沒有發(fā)生過突出。礦井 煤層不易自燃，煤塵無爆炸性。礦井水文地質(zhì)條件簡 單，正常涌水量240m3/h,最大涌水量350m3/ho2使用閉后注漿背景12采區(qū)軌道下山原采用了 u36型鋼加噴射混凝土 聯(lián)合支護(hù)，巷道內(nèi)布置有電纜、風(fēng)水管路等，該巷道 是安陽大眾煤業(yè)有限責(zé)任公司主要運(yùn)輸斜巷。由于受 到采動(dòng)影響，每3個(gè)月就要對(duì)巷道擴(kuò)修一次。對(duì)軌道

3、斜巷進(jìn)行擴(kuò)修，不但需要投入大量的人力、物力，而 且還影響該采區(qū)的物料運(yùn)輸。同時(shí)，斜巷擴(kuò)修難度較 大，給安全生產(chǎn)帶來威脅。為進(jìn)一步加強(qiáng)巷道支護(hù)強(qiáng) 度，決定采用注水泥漿充填巷道壁后空隙，使頂板巖 層膠結(jié)固定。注漿工作自上向下進(jìn)行，總工程量約為 280m o3施工注漿孔位置設(shè)計(jì)及施工方法12采區(qū)軌道下山自上向下施工，每組施工5個(gè)注 漿孔，分別為1#、2#、3#、4#、5#孔。1#孔距底板 1.2m-1.5m>垂直巷道左幫，2#孔施工在巷道左肩窩、 垂直肩窩壁，3#孔施工在正頂（巷道中心），4#孔施工 在巷道右肩窩、垂直肩窩壁，5#孔距底板1.2m-1.5m> 垂直巷道右?guī)?，排?m-4m

4、施工注漿鉆孔由巷修隊(duì)負(fù) 責(zé)使用錨桿機(jī)、鑿巖機(jī)配合28mm鉆頭進(jìn)行打眼， 孔深1.8m,插入6分的注漿插管，其長度為0.8m （安 設(shè)2#、3#、4#孔注漿插管和固定注漿管注漿時(shí)，施工 人員使用符合安全要求的工作臺(tái)進(jìn)行操作，并有至少 一人進(jìn)行工作，確保安全）然后利用水泥進(jìn)行注漿充 填。4注漿順序先施工1#、5#鉆孔、再施工2#、4#鉆孔,最后施 工3#鉆孔。5注漿設(shè)備及材料注漿設(shè)備使用zbq-20/6型注漿泵，外形尺寸：600x 200mm x 300mm （要求提前對(duì)注漿泵進(jìn)行調(diào)試，試 運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可使用）；材料為p.o.42.5普通硅酸鹽水 泥，水；水泥質(zhì)量比為1; 1根據(jù)現(xiàn)場情況適當(dāng)調(diào)整比

5、 例，兩種材料經(jīng)混合后進(jìn)入受注漿區(qū)域凝固。6注漿工藝注漿工序主要有：注漿前的運(yùn)料、拌料、封閉鉆孔外壁及注漿系統(tǒng)檢查；注漿過程中的操作注漿泵、 漿體配制、堵漏；注漿結(jié)束后的管路與混合器清洗、 泵站移動(dòng)、注漿材料設(shè)備零件清點(diǎn)與交接等。注漿系 統(tǒng)包括注漿泵，混合器、連接管路與閥門接頭等。其 中注漿管內(nèi)漿體凝結(jié)快，長度以5m為宜，便于端頭 操作即可。注漿主要工序具體細(xì)節(jié)如下：6.1封閉鉆孔外壁封閉鉆孔外壁是一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在注漿管上纏破布 用道釘楔緊的封孔方法，封孔深度約100-200mm,此 閥封孔速度最快，效果好。6.2拌料注漿嚴(yán)格按水灰比加水加料，攪拌要均勻。水灰比的控制可按照拌料時(shí)采用的長方形灰箱

6、的體積進(jìn)行控制 （水灰比為1： 1）接好注漿管路，用清水試注，將試 注清水打入水箱。確認(rèn)管路暢通后，將吸漿管插入料 桶中，將高壓管出漿管通過快速接頭與注漿外端的三 通相接，并開啟放漿閥，關(guān)閉進(jìn)漿閥。6.3監(jiān)測檢查開啟注漿泵后，觀察孔口放漿閥噴出的混合漿體, 當(dāng)噴出充分混合漿體后，迅速開啟進(jìn)漿閥，隨后立即 關(guān)閉放漿閥，進(jìn)入正式注漿階段。在注漿過程中，觀 察注漿量、注漿壓力變化及漿液滲透情況。在拌料桶 內(nèi)壁坐標(biāo)記，準(zhǔn)備記錄單孔或多孔注漿量；密切觀察 并記錄巷道注漿孔在注漿過程中壓力變化情況，注漿 終壓力2mpa,并記錄各注漿孔注漿始終時(shí)間。6.4結(jié)束注漿達(dá)到要求后，先停泵，關(guān)閉孔口進(jìn)漿閥，迅速開

7、啟放漿閥，同時(shí)將兩個(gè)吸漿管放入桶中，開泵時(shí)進(jìn)行 必要的泵體、管路清洗（認(rèn)真清洗注漿管與混合器） 注漿工作完成后，對(duì)注漿系統(tǒng)進(jìn)行全面清洗，以便下 次使用。6.5注漿主要參數(shù)確定注漿壓力：一般情況下壓力為2mpao7安全技術(shù)措施 1）每班施工前，由當(dāng)班班組長檢查施工地點(diǎn)附近瓦斯，并懸掛便攜儀式瓦斯檢測儀；當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^0.7%時(shí)，必須立即停止施工，待處理后再施工。2）參加注漿人員及相關(guān)人員必須認(rèn)真學(xué)習(xí)本安全 技術(shù)措施，保質(zhì)保量完成本次注漿任務(wù)。3）施工過程中，要有專人負(fù)責(zé)觀察幫部及頂板情 況，如有異常情況要立即停止施工。4）打注漿孔時(shí)，嚴(yán)格按照鑿巖機(jī)操作規(guī)程進(jìn)行操 作。5）注漿管安裝必須牢固，開泵時(shí)注漿管前方嚴(yán)禁 站人，人員不得站在開裂漿皮的巷道下，以防開裂漿 皮脫落造成傷人。6）注漿泵要有專職泵工操作維護(hù)，注漿前必須試 運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，正式注漿時(shí)，要及時(shí)提醒 其他人員。7）注漿記錄要及時(shí)、準(zhǔn)確、清晰，停止注漿或注 漿結(jié)束后要及時(shí)清洗泵及注漿管路。8）注漿完畢后一定要關(guān)閉進(jìn)漿閥閥門。9）注漿過程中每班派專人“敲幫問頂”，發(fā)現(xiàn)巷 道內(nèi)有開裂