工作面煤巷順槽防水閘墻施工技術(shù)

文/鄧增社

一、概況

陜西澄合董家河煤礦受奧灰水嚴(yán)重威脅，水文地質(zhì)條件非常復(fù)雜，并具有突水危險，屬澄合礦務(wù)局乃至陜西省受水害嚴(yán)重的礦井之一。2003年進(jìn)入二水平生產(chǎn)以來，幾乎每個工作面都因底板突水而多次被淹，而且在每個工作面回采期間和回采結(jié)束后，約有150m3/h左右的涌水要用水泵排至大巷。對此，工作面回采結(jié)束后，在兩順槽施工了防水閘墻以隔離采空區(qū)涌水，減輕礦井防治水壓力，降低排水電耗。

二、防水閘墻所處地質(zhì)條件

董家河煤礦所施工的防水閘墻處于工作面順槽巷道中，順槽巷道位于5#煤層中，其直接頂板多為粉砂巖或中粒砂巖，5#煤層平均厚度3.97m左右，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，直接底板主要為石英砂巖，厚度2.0m左右，較堅硬，有利于形成較為堅固的防水墻體。

三、防水閘墻位置及設(shè)計

在22504工作面所施工防水閘墻所處位置標(biāo)高為＋268m，承受的奧灰水最大靜壓為10.8kg/cm2。在防水閘墻上部煤層頂板上施工兩個800mm深的鋸齒型槽，以增加防水墻頂部的預(yù)應(yīng)力。左右兩幫均將平均深度為1.7m左右的煤炭全部處理掉，并掛50×50mm金屬網(wǎng)，網(wǎng)上打1.8m的錨桿，錨桿間排距為800×800mm，并外露200mm，以增強(qiáng)防水墻與順槽的粘結(jié)力。將底板K3巖石以上的煤炭全部清理干凈，保證防水墻體與底板牢固粘結(jié)可靠，最終形成斷面為6.3×6.0m的復(fù)合型防水墻體。

防水閘墻設(shè)計厚度為3.4m，前后各用混凝土澆注1.2m厚的墻體，中間用碎石塊充填后，再用馬麗散進(jìn)行高壓注漿充填密封，取消常規(guī)防水閘墻施工的前后護(hù)碹。

防水閘墻前后部分用混凝土砌筑，墻體四周為外露200mm雙托板樹脂錨桿，錨桿間排距為800×800mm。

防水閘墻施工順序為：先施工內(nèi)側(cè)，再施工外側(cè)，施工外防水墻的同時，預(yù)埋若干充注馬麗散的注漿管道，并用挑頂矸石（200mm左右）充填前后墻之間空間直至接頂，最后用馬麗散充注。

四、充注馬麗散新技術(shù)的應(yīng)用

首先，用馬麗散以5～8MPa高壓注充兩道防水墻中間的碎石區(qū)，使之形成與六個面緊密結(jié)合和粘結(jié)在一起的統(tǒng)一體。

再用馬麗散高壓充注前后混凝土墻體和中間碎石墻體的四周，特別是要充注好防水墻體與巷道底部的結(jié)合部。

每個孔注漿壓力達(dá)到最大壓力時穩(wěn)壓一分鐘以上，標(biāo)志著該孔馬麗散注漿已完成。

據(jù)統(tǒng)計，每個工作面防水閘墻馬麗散總充注量為7.3t左右。注漿工程完成24小時后，關(guān)閉防水閘墻上預(yù)埋的六寸出水管上的截止閥門。經(jīng)過六天的耐壓試驗，壓力達(dá)到7kg/cm2，沒有滲漏情況。經(jīng)鑒定，22504工作面順槽防水墻注漿堵漏基本成功。