煤礦巷道圍巖注漿加固技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

殷召亮 張德華 山東能源棗莊礦業(yè)集團(tuán)新安煤業(yè)有限公司

一、煤礦巷道圍巖注漿加固技術(shù)概述

煤礦巷道圍巖注漿加固技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是對(duì)巷道圍巖中的縫隙進(jìn)行相應(yīng)的注漿，加固圍巖讓其具有更好的穩(wěn)定性和支撐性，確保煤礦能夠順利、安全的開(kāi)采。要做好煤礦巷道圍巖注漿加固技術(shù)首先要對(duì)煤礦巷道進(jìn)行具體了解并根據(jù)實(shí)際情況制定好相應(yīng)的注漿方案。注漿加固相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)先確認(rèn)好煤礦巷道的圍巖類(lèi)型，做好相關(guān)因素的測(cè)量，從類(lèi)型出發(fā)制定合適的加固方案。其次要注意好相應(yīng)的注漿材料選擇，并嚴(yán)格做好注漿合理制備，確保注漿質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在進(jìn)行注漿加固施工過(guò)程中，工人應(yīng)當(dāng)注意施工設(shè)備操作合理性、施工技術(shù)運(yùn)用的正確性，保障煤礦巷道圍巖注漿加固技術(shù)能夠順利的實(shí)現(xiàn)加固效果。最后，煤礦巷道圍巖注漿加固施工完畢后要做好詳細(xì)的工程驗(yàn)收。注漿加固效果、裂縫填補(bǔ)情況，整體工程質(zhì)量等方面做好詳細(xì)的檢查驗(yàn)收，確保巷道圍巖的質(zhì)量，為后續(xù)的煤礦開(kāi)采奠定良好的基礎(chǔ)。

二、煤礦巷道圍巖注漿加固技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）注漿方案設(shè)計(jì)

結(jié)合現(xiàn)階段礦井常用的注漿方式，依據(jù)實(shí)際條件提出下述三種注漿方案。1.煤柱幫、頂板均為淺孔注漿。主要優(yōu)點(diǎn)為可顯著提高注漿效率，同時(shí)提高淺部圍巖加固效果。2.煤柱幫采用淺孔注漿，頂板采用淺孔、深孔相結(jié)合的注漿方式。主要優(yōu)點(diǎn)為提高巷道頂板淺部及深部巖層強(qiáng)度，在提高巷幫強(qiáng)度的同時(shí)降低注漿工作量。3.煤柱幫采用深孔注漿，頂板采用淺孔、深孔相結(jié)合的注漿方式。主要優(yōu)點(diǎn)是在提高頂板巖層承載能力的同時(shí)提高巷幫強(qiáng)度。

（二）注漿材料

現(xiàn)階段礦井常用水泥漿、化學(xué)漿液提高圍巖強(qiáng)度，其中化學(xué)漿液代表為馬麗散、聚氨酯等；水泥漿主要為普通水泥漿、水泥－水玻璃雙液漿。由于水泥漿的注漿工藝要求高、初凝時(shí)間不好掌握，膠結(jié)后會(huì)出現(xiàn)收縮，本次注漿不予考慮。注漿選用化學(xué)漿液，考慮注漿成本，并結(jié)合其他礦井注漿情況，選用高水速凝材料作為主注漿材料，當(dāng)圍巖嚴(yán)重破碎時(shí)注漿材料選用馬麗散。高水速凝材料水灰比為 1 : 1.5。1.注漿壓力。3313材料巷采用淺孔、深孔結(jié)合的方式注漿，采用注漿管淺孔注漿時(shí)注漿壓力控制在2 MPa以?xún)?nèi)，采用注漿錨索深孔注漿時(shí)注漿壓力控制在5 MPa以?xún)?nèi)。2.注漿孔布置。巷道頂板采用淺孔（注漿管）、深孔（注漿錨索）相結(jié)合的方式注漿，煤柱幫采用深孔（注漿錨索）注漿。

（三）注重注漿材料的多元化與專(zhuān)業(yè)性

從煤礦巷道圍巖自身情況來(lái)說(shuō)時(shí)非常復(fù)雜的，基于前期的檢測(cè)結(jié)果來(lái)說(shuō)在進(jìn)行注漿材料選擇的時(shí)候應(yīng)當(dāng)做好多元化的選擇，針對(duì)不同的情況采用不同的注漿材料進(jìn)行加固技術(shù)實(shí)施。同時(shí)，在進(jìn)行注漿配備的時(shí)候也應(yīng)當(dāng)根據(jù)圍巖裂縫情況、周?chē)临|(zhì)情況、所能承受的注漿壓力情況來(lái)進(jìn)行注漿配備，讓注漿質(zhì)量能夠滿(mǎn)足加固施工。此外，在進(jìn)行注漿制備的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重其專(zhuān)業(yè)性，采用專(zhuān)人做專(zhuān)事，并在進(jìn)行注漿材料比例制定、攪拌、運(yùn)輸、灌注等過(guò)程都應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化，讓整個(gè)注漿配置的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)規(guī)范性，才能讓整個(gè)注漿質(zhì)量實(shí)現(xiàn)良好的效果。

（四）加強(qiáng)圍巖注漿加固前的檢測(cè)與評(píng)估

對(duì)于圍巖注漿加固技術(shù)實(shí)施之前必須做好相應(yīng)的實(shí)施方案制定，才能夠在注漿加固過(guò)程中實(shí)現(xiàn)有條不紊的進(jìn)行。對(duì)此，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)做好注漿加固前的圍巖情況檢測(cè)，如圍巖的土質(zhì)、圍巖結(jié)構(gòu)分布、圍巖上的裂縫情況以及導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的情況分析。同時(shí)，針對(duì)巷道圍巖現(xiàn)狀做好相應(yīng)的評(píng)估，然后制定出針對(duì)性的注漿方案。首先，從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)出發(fā)進(jìn)行注漿材料量的評(píng)估，根據(jù)不同的情況制定好相應(yīng)注漿質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)值。然后，做好整個(gè)施工過(guò)程中的工序安排，根據(jù)巷道圍巖中的復(fù)雜程度來(lái)進(jìn)行人員的安排，制定好相應(yīng)的負(fù)責(zé)機(jī)制，將整個(gè)注漿加固的流程根據(jù)檢測(cè)效果進(jìn)行相應(yīng)的施工制定。最后，在整個(gè)煤礦巖體檢測(cè)上也要做好相應(yīng)的地質(zhì)力學(xué)測(cè)試，明確好圍巖破壞范圍、程度以及裂縫有可能繼續(xù)發(fā)展的原因，做好防患于未然的檢測(cè)與分析。在進(jìn)行施工之前做好相應(yīng)的預(yù)防加固方案制定，強(qiáng)化煤礦圍巖的加固效果。

（五）注漿時(shí)機(jī)

巷道圍巖的裂隙發(fā)育是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，不同的破壞階段圍巖的強(qiáng)度和裂隙特征差別很大。作為控制圍巖變形破壞的主要手段之一，注漿加固必須選準(zhǔn)最優(yōu)的注漿時(shí)機(jī)才能提升注漿效果，達(dá)到控制圍巖變形的作用。注漿時(shí)機(jī)與圍巖的裂隙分布、注漿材料的特性、注漿工藝等多種因素有關(guān)。圍巖的裂隙發(fā)育和分布對(duì)注漿起著決定性作用，巖石的壓縮破壞試驗(yàn)表明，巖石裂隙發(fā)育程度最高的階段位于峰值強(qiáng)度后應(yīng)力降低段與殘余強(qiáng)度段的過(guò)渡區(qū)，該階段巖體的滲透性最好，可作為最優(yōu)的注漿時(shí)機(jī)，在該階段注漿能有效地提升注漿效果。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)于煤礦巷道圍巖注漿加固施工的整體過(guò)程做好相應(yīng)的施工前、施工過(guò)程、施工后的檢測(cè)。在施工前做好相關(guān)影響因素的檢測(cè)，制定好科學(xué)合理的注漿方案。然后在施工過(guò)程中緊密檢測(cè)每一個(gè)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化整個(gè)注漿加固的質(zhì)量，并做好相應(yīng)施工人員施工技術(shù)的監(jiān)控，確保其施工操作的合理性。最后做好相應(yīng)的施工效果的檢測(cè)與工程驗(yàn)收，并不斷地強(qiáng)化學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提升注漿加固技術(shù)，為以后煤礦的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。