注漿技術(shù)在礦井巷道支護(hù)加固中的應(yīng)用

張紫陽(yáng)，王超佩

（西藏華泰龍礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司，西藏 拉薩 850200）

金屬作為一種重要的資源，在我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)中擁有廣泛的應(yīng)用空間，具有十分重要的意義。我國(guó)擁有數(shù)量巨大的金屬資源，但由于金屬資源分布較為廣泛，所處位置地質(zhì)條件復(fù)雜多變，因此在開(kāi)采過(guò)程中，往往會(huì)由于地質(zhì)環(huán)境給開(kāi)采工作帶來(lái)一定的阻礙，礦井巷道的穩(wěn)定問(wèn)題正是其中的典型代表。礦井巷道的重要性毋庸置疑，一旦礦井巷道出現(xiàn)了不穩(wěn)定情況，將會(huì)發(fā)生滲水、冒頂?shù)惹闆r，嚴(yán)重者將導(dǎo)致坍塌事故發(fā)生，給廣大工作人員的財(cái)產(chǎn)健康與金屬礦山企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)帶來(lái)十分不利的影響。面對(duì)這種情況，通過(guò)注漿加固技術(shù)能夠有效地對(duì)巷道建加固維穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)金屬礦開(kāi)采工作的安全穩(wěn)定。

1 注漿加固技術(shù)具備的優(yōu)勢(shì)和作用

（1）注漿加固技術(shù)具備的優(yōu)勢(shì)。通常情況下，在進(jìn)行巷道加固工作中，往往采用注漿加固技術(shù)與外拉錨技術(shù)進(jìn)行相互配合的方式進(jìn)行加固，通過(guò)這兩種技術(shù)進(jìn)行配合，一方面能夠?qū)﹀^桿具備的加固功能進(jìn)行強(qiáng)化，另一方面也能夠?qū)^點(diǎn)連接性能進(jìn)行大幅度增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)二者之間的相輔相成，最大限度地將兩種技術(shù)在巷道加固方面的作用發(fā)揮出來(lái)。同時(shí)通過(guò)注漿加固技術(shù)，能夠?qū)ο锏乐苓厧r石穩(wěn)定性進(jìn)行有效提升，實(shí)現(xiàn)巖石在強(qiáng)度和支撐力上的強(qiáng)化，對(duì)周邊圍巖應(yīng)力圈功能進(jìn)行有效增強(qiáng)[1]。

（2）在實(shí)際工作中注漿技術(shù)的作用。通常而言，大部分巷道的冒頂、坍塌事故往往出現(xiàn)在地質(zhì)斷層區(qū)域或者巖石破碎地帶。在這些地區(qū)，巖石嚴(yán)重破碎，所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力相對(duì)其他地區(qū)更小，因此更容易出現(xiàn)各類(lèi)安全生產(chǎn)事故，注漿技術(shù)之所以能夠?qū)ο锏肋M(jìn)行加固，其科學(xué)原理在于，通過(guò)注漿技術(shù)能夠?qū)ο锏乐苓厧r壁進(jìn)行有效的加固強(qiáng)化，實(shí)現(xiàn)圍巖內(nèi)在的結(jié)構(gòu)應(yīng)力得到增強(qiáng)，在抗壓性能和抗彎性能上得到顯著提升，讓圍巖能夠增強(qiáng)整體穩(wěn)固性和對(duì)變形控制能力。通過(guò)圍巖注漿，巷道周邊巖石在注漿前的存在的裂縫與孔隙將得到有效的填充，實(shí)現(xiàn)整體穩(wěn)定性的強(qiáng)化，避免出現(xiàn)原有裂縫再度擴(kuò)張的發(fā)生，達(dá)成圍巖強(qiáng)度的顯著提升。通過(guò)注漿加固技術(shù)，能夠有效地提升巷道深層巖石的受力特征與承載能力，避免淺層圍巖發(fā)生承載力下降的情況。實(shí)現(xiàn)巷道物理狀況的增強(qiáng)，強(qiáng)化巷道穩(wěn)定性。并且在經(jīng)過(guò)注漿加固處理后，得到加固的圍巖將實(shí)現(xiàn)集中應(yīng)力的有效分散，強(qiáng)化淺部圍巖承載能力，在最大限度上將巷道變形的發(fā)生幾率降低，實(shí)現(xiàn)金屬礦開(kāi)采工作的安全穩(wěn)定。

2 注漿加固技術(shù)的應(yīng)用前提

注漿加固技術(shù)固然可以有效地對(duì)巷道結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效加強(qiáng)，但其自身同樣存在著一定的局限性，因此在注漿加固技術(shù)使用之前，必須對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范圍進(jìn)行了解，結(jié)合實(shí)際情況來(lái)有選擇性地進(jìn)行使用，避免出現(xiàn)無(wú)意義的浪費(fèi)消耗。首先在使用前，需要對(duì)巖體的單位體積進(jìn)行計(jì)算，如果在單位漿液壓力下，在被注漿加固巖體的單位體積注漿量無(wú)法起到應(yīng)有的加固效果，自然無(wú)法通過(guò)注漿加固技術(shù)進(jìn)行施工，否則注漿加固技術(shù)將無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的效果，在處理后仍然會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。同時(shí)當(dāng)巷道圍巖出現(xiàn)較大裂縫時(shí)，必須對(duì)裂縫長(zhǎng)寬產(chǎn)生的注漿結(jié)果影響進(jìn)行考慮，因此在不同圍巖中，注漿量上存在著較為明顯的差異。故此在進(jìn)行實(shí)際的注漿加固工作時(shí)，必須對(duì)圍巖裂縫性質(zhì)進(jìn)行充分考慮，根據(jù)實(shí)際情況制定相應(yīng)的最佳計(jì)劃。

3 注漿參數(shù)的分析和注漿材料的選擇

（1）注漿施工技術(shù)參數(shù)分析。在對(duì)礦井巷道開(kāi)展注漿施工前，必須對(duì)巷道實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行深入全面的了解，并根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行相應(yīng)注漿孔位置與深度的設(shè)計(jì)。目前在這一方面通常都是通過(guò)聲波測(cè)試的方式進(jìn)行注漿孔的設(shè)計(jì)測(cè)量。在對(duì)巷道圍巖開(kāi)展深層注漿處理時(shí)，設(shè)計(jì)出來(lái)的注漿孔深度要適中，通過(guò)注孔進(jìn)行注漿必須要起到確保巷道外側(cè)松動(dòng)圍巖經(jīng)過(guò)加固處理后能夠有效穩(wěn)固的效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)圍巖的顯著加固，更好地增強(qiáng)巷道的穩(wěn)定性與安全性。

同時(shí)在進(jìn)行注漿孔的使用時(shí)，為了避免出現(xiàn)漏漿、爆漿現(xiàn)象，就必須對(duì)注漿力度與漿液濃度進(jìn)行有效的控制[2]。

（2）注漿材料的選擇。在進(jìn)行注漿加固的過(guò)程中，除了對(duì)注漿參數(shù)進(jìn)行注重，還要對(duì)注漿材料進(jìn)行慎重的選擇。在進(jìn)行注漿材料的選擇時(shí)，要求選擇出來(lái)的注漿材料能夠?qū)ζ淠Y(jié)時(shí)間進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，并能夠進(jìn)行單雙液注漿。注漿輔助配料一般情況下選取水玻璃和固膠即可，能夠起到良好的輔助作用。同時(shí)主料配料之間的搭配比例也應(yīng)當(dāng)根據(jù)礦井巷道實(shí)際地質(zhì)情況來(lái)進(jìn)行決定。在進(jìn)行注漿材料選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，確保用來(lái)進(jìn)行施工的漿液質(zhì)量合格，在完成漿液配置后，應(yīng)當(dāng)對(duì)漿液的凝固強(qiáng)度與凝固時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)，在確保檢測(cè)結(jié)果符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求，漿液質(zhì)量可靠的情況下才能對(duì)礦井巷道開(kāi)展注漿施工，將注漿加固施工的應(yīng)用價(jià)值有效發(fā)揮出來(lái)，實(shí)現(xiàn)礦井巷道安全性與穩(wěn)定性的提升。

4 注漿施工準(zhǔn)備

（1）注漿施工前期準(zhǔn)備。在進(jìn)入礦井巷道中對(duì)其進(jìn)行注漿施工前，應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，具體的內(nèi)容包括如下幾點(diǎn)：首先應(yīng)當(dāng)對(duì)施工過(guò)程造成妨礙的各類(lèi)障礙（例如錨固桿等）進(jìn)行清除，通過(guò)臨時(shí)性支撐桿對(duì)礦井巷道進(jìn)行支撐。當(dāng)使用鉆機(jī)鉆完注漿孔后，對(duì)巷道深層圍巖進(jìn)行注漿處理，并且在進(jìn)行注漿工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)斷面規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過(guò)外拉錨技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效的加固施工，確保注漿加固能夠起到應(yīng)有的效果。

（2）注漿設(shè)備選擇。在注漿加固施工過(guò)程中，往往需要應(yīng)用到各種類(lèi)型的注漿設(shè)備，目前最為主要的設(shè)備類(lèi)型有鉆孔機(jī)、攪拌機(jī)和測(cè)量?jī)x等，在進(jìn)行實(shí)際的注漿加固施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際的施工要求，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)劃來(lái)對(duì)注漿設(shè)備進(jìn)行選擇，值得特別注意的是，在進(jìn)行選擇時(shí)，尤其要對(duì)鉆孔機(jī)規(guī)格進(jìn)行合理選擇，鉆孔機(jī)的規(guī)格和注漿工作效果有著直接聯(lián)系[3]。

5 注漿效果檢測(cè)

當(dāng)完成注漿工作后，為了確保對(duì)礦井巷道起到有效的穩(wěn)固作用，就必須對(duì)其施工效果進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)動(dòng)態(tài)觀測(cè)儀對(duì)巷道頂部壓力進(jìn)行測(cè)量，如果巷道內(nèi)部壓力處于正常區(qū)間，證明注漿工作起到應(yīng)有的效果。對(duì)于外拉錨，則應(yīng)當(dāng)通過(guò)壓力機(jī)對(duì)其拉力建檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)注漿加固工作效果的最大化。

6 總結(jié)

通過(guò)注漿加固技術(shù)，能夠有效地對(duì)當(dāng)前巷道不穩(wěn)問(wèn)題進(jìn)行解決，實(shí)現(xiàn)巷道穩(wěn)固性的提升，確保金屬礦開(kāi)采工作的安全穩(wěn)定。在進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)實(shí)際地質(zhì)條件建分析，選取適宜的施工方式，才能將注漿加固的實(shí)際功效更好地發(fā)揮出來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬礦開(kāi)采作業(yè)安全性和穩(wěn)定性的有效提升，更好地維護(hù)廣大工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全與金屬礦企業(yè)的健康運(yùn)行，推動(dòng)我國(guó)金屬礦業(yè)乃至工業(yè)經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定地向前發(fā)展。

[1]路金水.軟巖礦井煤層巷道支護(hù)技術(shù)研究[J].中國(guó)電子商務(wù),2013,52(24):74-74.

[2]張超凡.注漿技術(shù)在礦井巷道支護(hù)加固中的應(yīng)用研究[J].魅力中國(guó),2017,52(21):290.

[3]范春明.深井軟巖注漿加固支護(hù)技術(shù)應(yīng)用[J].價(jià)值工程,2016,52(19):108-109,110.