井底車場施工防治水技術(shù)措施

田志勇

摘 要：煤礦水災(zāi)害是礦井建設(shè)階段重要自然災(zāi)害之一，如果不能及時有效的對水災(zāi)害進行防治不但會影響到礦井的正常生產(chǎn)甚至還會對人員生命安全造成威脅。本文結(jié)合長城煤礦東區(qū)+750m水平井底車場實際情況，詳細介紹了在井底車場施工時水災(zāi)害的防治技術(shù)措施，對今后礦井水災(zāi)害的防治具有一定的借鑒意義，為煤礦的安全生產(chǎn)提供強有力的保障。

關(guān)鍵詞：井底車場；防治水；技術(shù)措施

中圖分類號：TD745 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0109-01

1 工程概況

長城煤礦東區(qū)+750m水平井底車場設(shè)計長度492.5m，巷道掘進面積15.17m2，凈斷面12.68m2，巷道凈寬4000mm、凈高3600mm、墻高1600mm，墻基礎(chǔ)100mm，支護厚度150mm，混凝土強度C20。采用炮掘的方式掘進，放炮后初噴30～50mm作為臨時支護。永久支護采用錨網(wǎng)噴+錨索支護，錨桿采用Φ20×2000mm等強全螺紋錨桿，配120mm×120mm×10mm碟形鋼托盤，錨桿間排距800mm×800mm；鋼筋網(wǎng)為Φ6mm-3000mm×1000mm金屬焊接網(wǎng)，網(wǎng)孔規(guī)格100mm×100mm；錨索采用Ф17.8×6300mm鳥巢鋼絞線配300×300×15mm碟形鋼托盤，錨索間排距為1.6m×3m。

井底車場西繞道施工至130m位置時，發(fā)生涌水現(xiàn)象，涌水量約為5m3/h，此出水點距離奧灰50余米。后經(jīng)甲方研究，將繞道位置后退10m施工，繞道施工完成后，原繞道出水點涌水量達到58m3/h，并有逐步增大的趨勢。為保證井底車場下一步掘進施工安全，降低排水壓力，減少出水威脅，確保井底車場施工質(zhì)量，決定對原繞道出水點進行注漿加固，注漿長度40m。

2 水文地質(zhì)

（1）地層概況。+750m水平井底車場位于粉砂巖、細砂巖中，巖性描述如下：粉砂巖，灰黑色，粉砂結(jié)構(gòu)，水平層理；細砂巖，灰色，細砂結(jié)構(gòu)，斷口呈參差狀，層理發(fā)育，為主要含水層。（2）水文地質(zhì)。根據(jù)地質(zhì)資料顯示，該巖層具有局部微小裂隙發(fā)育、涌水量較為分散、進漿量小的特點。

3 治理難點

此出水點距離上部奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r含水層僅50余米，奧灰含水層是煤系地層沉積的基底，其具有良好的巖溶水通道，并具有補給強、水壓高、水量大之特點，當(dāng)煤層底板隔水能力弱，或有斷層存在時，下伏奧灰承壓水在高水頭壓力作用下，將會直接涌入礦井，給礦井造成不可估量的損失。

4 治理方案方法過程

（1）首先在西繞道112～118m位置施工長度為6米的止?jié){墻，施工止?jié){墻前將112～113m位置墻部及拱部開深度1m的溝槽，底板開深度1.5m的溝槽，防止注漿時止?jié){墻位移及漿液逆行。（2）在112m及118m位置采用80mm×100mm方木及木膠板支設(shè)模板，方木間距不得大于250mm。方木外側(cè)自下而上綁橫向架管，架管間距1m，每排布置五根豎向架管，中間三根，兩側(cè)靠近巷道兩幫各一根，橫向架管與豎向架管之間要用扣件連接牢固并打斜撐，掃地桿頂緊頂實，平面與立面之間形成三角形連接。在拱頂、起拱線、底板位置共布設(shè)8根Φ108mm×6mm×8000mm的無縫鋼管，做為止?jié){墻后注漿充填及觀察管使用。（3）模板加固結(jié)束檢查牢固后用噴漿機噴射C20混凝土充填密實。止?jié){墻施工結(jié)束后，用注漿泵連接底板預(yù)留注漿管注入水泥-水玻璃雙液漿將止?jié){墻后巷道充填，水泥漿與水玻璃的體積比為1：1，待頂板預(yù)留孔冒出漿液時，將注漿泵連接上部預(yù)留注漿管進行注漿，注漿壓力達到1Mpa時停止注漿，充填施工結(jié)束。（4）在111m位置進行布孔探水，共布置五個鉆孔，上部3個鉆孔各位于拱頂與兩肩窩處，下部兩個鉆孔位于起拱線下600mm，夾角偏出巷道為4°。（5）埋設(shè)孔口管。使用Φ130mm的鉆頭開孔，孔深達到5.0米后，提出鉆頭，利用鉆機沖擊器將孔口管打入孔內(nèi)?？卓诠懿捎忙?08mm×6mm×6000mm的無縫鋼管，前部用8#鐵絲盤旋焊在無縫鋼管上用于增大孔口管的摩擦力，鐵絲間纏上麻匹增加密封效果。后部焊上法蘭盤。待孔口管凝固12小時后，孔口安裝4寸高壓球閥進行打壓試驗，試驗壓力不得小于10MPa。（6）鉆孔鉆進。使用Φ90mm的鉆頭鉆孔，鉆桿直徑Φ50mm。鉆孔過程中如果遇水，則停止鉆進進行注漿，然后復(fù)鉆到設(shè)計深度40m。這樣逐孔進行施工，直至完成全部鉆孔探注作業(yè)。在鉆進施工中，單孔最大涌水量25m3/h，靜水壓力4MPa。40m以內(nèi)含水層注漿結(jié)束后，又布置了3個孔作為檢查孔，對注漿效果進行檢查，單孔涌水量下降到了0.2m3/h左右。

5 治理效果及推廣意義

探水注漿結(jié)束后，轉(zhuǎn)入巷道掘進施工。注漿段共掘進施工30m（不包括6m止?jié){墻），掘進施工中揭露的含水層僅有少許出水點，涌水量總計約0.5m3/h，基本實現(xiàn)了無水掘進。

項目部通過全程質(zhì)量控制，順利通過了該段含水層，實現(xiàn)了井底車場的無水掘進，避免了涌水隱患，并提前完成了集團公司下達的掘進任務(wù)，為建設(shè)單位提前投產(chǎn)運行創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]柴登榜.礦井地質(zhì)工作手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1986.

[2]淮南礦業(yè)學(xué)院.礦井地質(zhì)及礦井水文地質(zhì)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1979.