錨注技術(shù)在井筒修復(fù)實(shí)踐中的應(yīng)用

【摘 要】本文結(jié)合杏花礦四水平新副井井筒修復(fù)的工程實(shí)踐，分析了錨注支護(hù)的工程特點(diǎn)。經(jīng)工程應(yīng)用表明，注漿可以將松散圍巖膠結(jié)成一體，錨桿可以加固圍巖，錨桿支護(hù)與注漿加固共同作用顯著提高了圍巖的強(qiáng)度和承載能力，有效地控制了圍巖變形問(wèn)題，同時(shí)也封堵井壁淋水以免對(duì)圍巖侵害。

【關(guān)鍵詞】圍巖破碎；錨注；井簡(jiǎn)修復(fù)；工程實(shí)踐

0 前言

雞西杏花礦四水平新副井井筒，于2002年施工完成。井底標(biāo)高-535m，在-512～-484m段圍巖層理，節(jié)理發(fā)育巖層為含凝灰質(zhì)粉砂巖且含一層劣煤，粉沙巖較破碎，受此地質(zhì)條件的影響，此段井筒受到了不同程度的破壞，曾經(jīng)進(jìn)行了多次修復(fù)但均未得到根本上的控制。同時(shí)井壁常年有淋水，淋水通過(guò)破裂的井壁侵入巖體內(nèi)，巖體遇水膨脹，使井壁增加了一個(gè)附加力，進(jìn)一步加速井筒的破壞，使得罐籠無(wú)法正常提升。

1 支護(hù)方案的選擇

1.1 問(wèn)題分析

（1）新副井井筒是興安四水平主要運(yùn)輸通道，如停過(guò)久將影響整個(gè)興安四水平建設(shè)。

（2）圍巖破碎打出的鉆孔易出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，藥卷極難注入。即使注入由于圍巖的破碎難以給錨桿錨固基礎(chǔ)。

（3）井壁淋水使巖體膨脹增加了對(duì)井壁的壓力，同時(shí)降低圍巖的本身強(qiáng)度。

1.2 支護(hù)方案的確定

鑒于上述問(wèn)題的分析，研究確定井筒修復(fù)分2種支護(hù)方式進(jìn)行施工，即對(duì)于井壁開(kāi)裂、掉砼段支護(hù)形式采用注漿+錨桿支護(hù)。以下針對(duì)這種支護(hù)進(jìn)行分析。

（1）采取先注漿，通過(guò)注漿將破碎圍巖膠結(jié)成整體，改善圍巖的結(jié)構(gòu)提高圍巖自身的承載能力，為錨桿提供了可靠的著力基礎(chǔ)。同時(shí)注漿還可以將井壁的裂縫封堵，使得井壁淋水無(wú)法侵入巖體內(nèi)。

（2）錨桿支護(hù)，利用錨桿對(duì)松散圍巖的錨固作用發(fā)揮其擠壓、懸吊作用以提高圍巖的穩(wěn)定性。

2 支護(hù)參數(shù)

（1）錨桿：采用憶ф20×3000mm左旋無(wú)縱筋等強(qiáng)螺紋鋼錨桿，錨桿采用樹(shù)脂藥卷端頭錨固，用量為2支/根。

（2）托盤(pán)：采用300mm×300mm鐵托盤(pán)。

（3）注漿材料：注漿施工中所需材料主要有水泥、水玻璃、注漿槍等。

①水泥：采用425#普通硅酸鹽水泥。

②水玻璃：采用38玻鎂度水玻璃，模數(shù)n=3.2。注漿材料的水灰比為0.75～0.5：1（水：水泥）水泥漿與水玻璃體積比1：0.25～1：1。

③注漿槍?zhuān)河?〞無(wú)縫鋼管加工而成，分長(zhǎng)槍和短槍2種，長(zhǎng)槍長(zhǎng)度為2500mm，短槍長(zhǎng)度為1000mm，端頭都有50mm。

（4）注漿參數(shù)：注漿孔深、注漿終壓、漿液擴(kuò)散半徑、注漿孔問(wèn)排距。

①注漿孔深度：深孔為3m，淺孔為1m。

②注漿終壓為：2.5MPa。

③漿液擴(kuò)散半徑為：1m。

④注漿孔間排距為：1.6m×1.6m。

3 施工的順序及方法

3.1 施工的順序

先注后錨，注漿先注短槍后注長(zhǎng)槍。

3.2 注漿孔布置

先排淺孔，間排距為1.6×1.6m，注入雙液漿，其主要目的是為了防水，以免井壁水再滲入巖體。待淺部注完后再排人深孔，深孔與淺孔成三花布置，間排距為1.6m×1.6m，注入單液漿，其主要目的是為了膠結(jié)松散破碎巖體，增強(qiáng)圍巖整體性，為錨桿提供一個(gè)好的錨固基礎(chǔ)。

3.3 具體的施工方法

先注后錨，注漿時(shí)先打孔，然后將注漿槍打入，利用布頭將槍體與巖孔封嚴(yán)。在槍體尾部戴上1〞閘閥，利用注漿泵向槍體內(nèi)注入漿液。當(dāng)注人單液漿時(shí)，注漿終壓達(dá)到2MPa，同時(shí)注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求后維持3min停泵關(guān)緊閘閥，待漿液凝固后在卸下閘閥。當(dāng)注人雙液漿時(shí)，開(kāi)始先注稀漿，并且要控制水玻璃的上漿量，逐漸增加水玻璃的量當(dāng)壓力達(dá)到2.5MPa時(shí)，水泥漿與水玻璃的體積比要達(dá)到1：1并維持3min停泵。待注漿全部結(jié)束后再進(jìn)行錨固施工，采用ф20×3000mm左旋螺紋鋼樹(shù)脂錨桿端頭錨固，樹(shù)脂藥卷量為2支/根。托盤(pán)采用300mm×300mm×12m/n鐵托盤(pán)，這樣可以增大錨固面積。錨桿采取三花布置，間排距為800mm×800mm，要求錨固力不得小于8t。

4 錨注耦合支護(hù)效果檢驗(yàn)

為檢驗(yàn)錨注耦合支護(hù)加固效果，對(duì)井壁圍巖變形進(jìn)行表面位移觀測(cè)近1年，井壁變形觀測(cè)，從巷道圍巖移近量一時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)可以看出：錨注耦合支護(hù)后，由于錨桿與新膠結(jié)的圍巖整體有一個(gè)相互作用過(guò)程，因此，一開(kāi)始圍巖也有少量變形佴很快趨與平衡，位移曲線(xiàn)近于一條直線(xiàn)，說(shuō)明巷道圍巖基本穩(wěn)定，圍巖變形量不會(huì)再隨時(shí)間繼續(xù)變大，與返修前相比，圍巖穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)。

5 結(jié)論

（1）從經(jīng)濟(jì)價(jià)值上，大大降低了成本，利用此種方法施工，預(yù)計(jì)1m井筒比以往破壁、發(fā)碹施工可節(jié)約資金在l000元以上。

（2）從時(shí)間上，大大提高了施工的速度，比以往破壁、發(fā)碹施工提前3個(gè)月完工。

（3）從技術(shù)上，充分利用了注漿充填圍巖裂隙，將松散破碎的圍巖膠結(jié)成整體這一特性，配合錨桿的主動(dòng)支護(hù)，極大地提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性和圍巖的自身承載能力；為今后深部軟巖巷道支護(hù)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此，該技術(shù)有廣泛的推廣價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：丁艷]