道清煤礦北斜井采用注漿錨桿封閉圍巖裂隙

李濤 曹承斌(通化礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司道清煤礦，吉林 白山 134301)

道清煤礦北斜井采用注漿錨桿封閉圍巖裂隙

李濤 曹承斌(通化礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司道清煤礦，吉林 白山 134301)

注漿錨桿的設(shè)計(jì)；注漿安全措施；效果分析；經(jīng)濟(jì)效果

煤礦；注漿；火區(qū)；工藝；密閉；漏風(fēng)；裂隙

1 北斜井概況

北斜井現(xiàn)為兩個(gè)采區(qū)，分別布置在-400/-600東翼和西翼，煤炭經(jīng)-600卸載坑由四條皮帶運(yùn)至-200水平，再由箕斗井提升至地面。根據(jù)道清礦的實(shí)際情況，結(jié)合煤炭地質(zhì)賦存條件，提高礦井生產(chǎn)能力，經(jīng)集團(tuán)公司與礦協(xié)商，于2011年3月份，對(duì)-3/-50原采區(qū)進(jìn)行舊法（巷柱式）復(fù)采。（原開(kāi)采過(guò)程中，在±0標(biāo)高曾發(fā)生過(guò)高溫現(xiàn)象，并有一氧化碳顯現(xiàn)，并及時(shí)進(jìn)行了封閉）。在本次采區(qū)掘進(jìn)準(zhǔn)備期間，由于原采區(qū)空區(qū)密閉不嚴(yán)，連續(xù)向采空區(qū)供氧，致使揭露原高溫地點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)煙霧，造成本次復(fù)采失敗，同時(shí)分別在-3、-50上、下石門(mén)打密閉，對(duì)該區(qū)進(jìn)行封閉。

2 火區(qū)治理情況

采區(qū)封閉后，每班對(duì)該采區(qū)及該區(qū)臨近的所有密閉進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果很不理想，主要體現(xiàn)在：一是密閉漏風(fēng)嚴(yán)重；二是一氧化碳指標(biāo)居高不下；三是密閉內(nèi)氧氣含量平均在15%～19%之間。

針對(duì)火區(qū)的現(xiàn)狀，在集團(tuán)公司指導(dǎo)下，道清礦及時(shí)召開(kāi)專題會(huì)議，制定了滅火方案。充分認(rèn)識(shí)到要治理火區(qū)，必須從密閉及大巷、石門(mén)漏風(fēng)點(diǎn)堵漏做起，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行均壓和調(diào)整，并向采空區(qū)注氮，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的均壓、注氮和密閉前及大巷、石門(mén)噴漿堵漏工作，密閉內(nèi)的CO、O2指標(biāo)略有下降，但不明顯。

3 注漿錨桿的設(shè)計(jì)、使用

面臨火區(qū)治理的緊迫性，為新區(qū)接續(xù)打造良好的安全基礎(chǔ)，集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視，多次親臨現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)工作，并針對(duì)大巷、密閉、石門(mén)堵漏所使用材料成本高的問(wèn)題，提出了注漿錨桿堵漏的科學(xué)建議。我礦根據(jù)公司領(lǐng)導(dǎo)的指示，先后去六道江井學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，并召開(kāi)專題會(huì)議，制定注漿錨桿實(shí)施方案。

3.1 注漿錨桿的原理

所謂注漿錨桿，即用鐵管當(dāng)作錨桿，利用水泥漿由注漿泵的壓力，通過(guò)鐵桿注入到圍巖裂隙當(dāng)中，起到封堵圍巖裂隙，加固圍巖，增加支護(hù)強(qiáng)度的作用。

3.2 錨桿的制作

該區(qū)巖石普氏系數(shù)f在2～6之間，圍巖的松動(dòng)圈影響范圍最大為1.6米，為此該注漿錨桿長(zhǎng)度確定在2.0米，錨深1.8米，外露0.2米；錨桿為1寸鐵管；前端為斜茬口，斜茬距離為0.03米，便于插入事先用鑿巖機(jī)打的孔內(nèi)；錨桿體由外露端向前0.6米處周邊打孔，直至錨桿前端，孔間距0.2米，左右錯(cuò)開(kāi)，便于注漿時(shí)漿液注入圍巖裂隙；錨桿的外露端往前0.3米處加一楔形鐵筋以增加錨桿與孔的摩擦。

3.3 水泥漿制作

水泥漿可按注眼砂漿配比進(jìn)行配置，遇圍巖裂隙較大，可適當(dāng)加少許速凝劑或水玻璃。

3.4 注漿錨桿的使用

①注漿泵類型：

采用ZBQS-12/10型氣動(dòng)雙液注漿泵，其額定工作輸出壓力10～26Mpa之間，實(shí)際工作中，平均工作輸出壓力可達(dá)到8Mpa。

②封堵密閉錨桿布置及施工工藝：a、已打好密閉的錨桿布置及施工工藝對(duì)于已打好的密閉，錨桿的布置應(yīng)根據(jù)密閉的厚度，鉆密閉前的第一排錨桿終端應(yīng)打在密閉墻體的中間位置，對(duì)于較厚的密閉，可控制在密閉墻體外壁0.6米的范圍內(nèi)（必要時(shí)可加長(zhǎng)錨桿）間距2米。b、新施工的密閉，首先選擇密閉的合理位置，一般在上下石門(mén)或尾巷0～8米處，其中2～8米處為密閉封堵區(qū)。在封堵裂隙區(qū)首先按間排距打好注漿錨桿，然后注漿，確認(rèn)嚴(yán)密后，按圖示位置施工木段閉，再施工夾層閉，密閉及夾層布置。

對(duì)于上述施工仍存在漏風(fēng)的密閉，可根據(jù)漏風(fēng)點(diǎn)的深度、高度不同的實(shí)際情況，利用鉆機(jī)補(bǔ)打注漿鉆孔，同時(shí)注入水泥漿，最后封孔。

4 注漿安全措施

1、注漿鉆孔施工前，首先要對(duì)周?chē)南锏赖闹ёo(hù)情況進(jìn)行檢查，有隱患及時(shí)處理，確認(rèn)安全后方可施工。2、注漿錨桿的錨深必須符合設(shè)計(jì)要求，必須保證孔口暢通。3、注入錨桿后，孔口要用木楔楔緊，并封堵嚴(yán)密。4、每個(gè)注漿錨桿注漿時(shí)要連續(xù)，以防堵孔。5、每個(gè)錨桿外露端口要帶好絲扣，上好閥門(mén)。6、當(dāng)注漿達(dá)到最大壓力時(shí)，而料桶中的注漿料不減少，必須馬上關(guān)閉錨桿閥門(mén)，停止注漿。7、注漿工作停止后，不準(zhǔn)停泵，要立即斷開(kāi)注漿泵與出料管的連接，將泵注入清水，以防堵泵，出漿管前頭禁止有人。

5 效果分析

通過(guò)一段時(shí)期對(duì)火區(qū)內(nèi)-3、-50十二道密閉及石門(mén)、大巷注漿封堵治理后，經(jīng)檢查密閉不漏風(fēng)，大巷及石門(mén)空頂處無(wú)漏風(fēng)現(xiàn)象。火區(qū)內(nèi)的氣體成份發(fā)生明顯變化，一氧化碳沒(méi)有顯現(xiàn)，閉內(nèi)氧氣濃度降至2%～3%，使火區(qū)治理得到有效的控制，為新區(qū)的開(kāi)采奠定了安全基礎(chǔ)。

6 經(jīng)濟(jì)效果

經(jīng)統(tǒng)計(jì)-3、-50火區(qū)治理所有材料，共打錨桿孔489個(gè)，制作注漿錨桿使用1寸鋼管2.8噸，注入水泥8.5噸，使用水玻璃300kg，合計(jì)總費(fèi)用為2萬(wàn)元，如果都使用多寶放水材料封堵裂隙，需要費(fèi)用30.6萬(wàn)元，從而可節(jié)約支出28.6萬(wàn)元。

7 幾點(diǎn)建議

1、注漿錨桿制作簡(jiǎn)單，便于運(yùn)輸，使用方便，封堵裂隙能達(dá)到預(yù)期效果，成本低，建議使用。2、注漿錨桿間排距的布置可通過(guò)在火區(qū)附近打注的錨桿旁邊打取心鉆孔，觀察注漿錨桿的影響范圍，從而確定注漿錨桿的間排距。3、根據(jù)注漿錨桿可通過(guò)裂隙滲入，起到固化圍巖和封堵裂隙作用原理，在開(kāi)拓巷道圍巖破碎帶或巷道、硐室堵火地段超前封堵作用。4、使用注漿錨桿是今后采區(qū)石門(mén)、大巷、密閉施工的發(fā)展方向，從中尋找不足，逐漸完善，加強(qiáng)采空區(qū)自燃發(fā)火管理，為煤礦安全生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。