壁后注漿技術提高井下避難硐室氣密性的應用分析

摘 要：緊急避險系統中避難硐室的氣密性是檢驗避難硐室是否合格的一個重要標準。東龐礦采用壁后注漿技術安全可靠的實現了避難硐室的氣密性要求，該技術在我國煤礦企業緊急避險系統建設中具有良好的推廣應用價值。

關鍵詞：壁后注漿；避難硐室；氣密性

根據《國務院關于進一步加強企業安全生產工作的通知》（國發[2010]23號）、《國家安全監管總局國家煤礦安監局關于印發煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定的通知》安監總煤裝[2011]15號文件、《煤礦井下安全避險“六大系統”建設完善基本規范（試行）》安監總煤裝[2011]33號文和《國家安全監管總局國家煤礦安監局關于煤礦井下緊急避險系統建設管理有關事項的通知》（安監總煤裝[2012]15號）文件的下發，我國各煤礦企業都按照文件要求加緊建設和完善煤礦井下緊急避險系統。

在國家安全監管總局和國家煤礦安監局下發的安監總煤裝[2012]15號《關于煤礦井下緊急避險系統建設管理有關事項的通知》中緊急避險設施功能測試要進行避難硐室氣密性檢測，要求在500±20帕壓力下泄壓速率應當不大于350帕/小時。冀中能源股份有限公司東龐礦根據文件要求已建設完成緊急避險系統工程。在建設過程中發現影響避難硐室的氣密性的主要因素為避難硐室門墻與巷道圍巖的密閉性問題。通過對東龐礦避難硐室門墻采用壁后注漿技術，保證了避難硐室的氣密性，取得了良好的效果，認為該技術具有良好的推廣應用價值。

1 概況

東龐礦2900采區永久避難硐室（設計避險人數為100人）位于東龐礦2900采區的采區石門處，硐室均為巖巷，采用錨噴支護，采用專用管路供氧方式。硐室門墻采用鋼筋混凝土澆筑，墻體厚1m，墻體進入圍巖0.5m。

2 壁后注漿施工方案

根據該段巷道圍巖實際情況，考慮注漿成本因素，本次注漿采用用水泥～水玻璃雙液漿對巷道圍巖2～2.5m范圍進行淺部注漿，注漿目的主要是注漿充填各種縫隙和裂隙。在施工避難硐室門墻時預埋注漿管，待門墻澆筑完后，再開始注漿。

3 注漿材料選擇

注漿材料選用復合水泥漿材。復合水泥漿材是在425#普硅水泥～水玻璃雙液漿中加入一定比例的CFJ加固補強型注漿添加劑，以增強漿液滲透性、提高固結體強度和穩定性，保證注漿效果持久可靠。

4 壁后注漿施工工藝

4.1 施工設備

①打眼設備：采用7655鑿巖機打眼，錨桿打眼機。②注漿設備：水泥～水玻璃雙液注漿采用ZBQ-15/5氣動雙液注漿泵。

4.3 預埋注漿管參數

預埋注漿管采用Φ12.7mm普通焊管制作，長度1500mm，注漿管口焊接Φ10mm的直通。共布置11根，均勻布置，見圖1。要求預埋注漿管深入圍巖300～500mm。

4.4 注漿材料配比

①水泥漿的水灰比應控制在（0.65～0.95）：1。②水玻璃濃度一般應控制在10～30Be。③水泥漿與水玻璃之比應控制在1：（0.1～0.3）。④水泥與特種添加劑之間的比例應根據現場實際情況隨時調整，一般宜控制在1：（0.005～0.01）。

4.5 壓注參數

注漿終壓：設計選定注漿終壓為2～2.5MPa。

5 氣密性檢測

5.1 氣密性檢測前準備

利用硐室內安裝壓力表記錄硐室內外壓差變化；關閉硐室防爆門、密閉門、硐室內單向排氣閥、排水閥等與外界連通的閥門。

5.2 注漿前氣密性檢測

利用壓風將硐室內外壓差到達500Pa，測試1小時硐室內壓力變化，每隔5分鐘記錄壓力表顯示的數值，現場觀測硐室內外的壓差變化。

5.3 注漿后氣密性檢測

利用壓風將硐室內外壓差到達500Pa，測試1小時硐室內壓力變化，每隔5分鐘記錄壓力表顯示的數值，現場觀測硐室內外的壓差變化。

5.4 注漿效果

通過注漿前和注漿后硐室氣密性的檢測結果可以看出，經過1小時的測壓試驗，注漿前泄壓速率為470pa/小時，注漿后泄壓速率為250pa/小時，按照國家標準規定避難硐室的泄壓速率不大于350 pa /小時，注漿后避難硐室氣密性要求完全符合國家標準要求。因此采用壁后注漿技術提高避難硐室的氣密性具有良好的效果。

6 結束語

通過利用壁后注漿充填避難硐室門墻圍巖各種縫隙和裂隙，提高砼巖結合界面部位的結合度的原理，來解決避難硐室氣密性差問題，是一種可靠有效的解決方法，該方法在我國煤礦企業緊急避險系統建設中具有良好的推廣應用價值。

作者簡介：孫豹（1985-），男，河北省辛集市人，助理工程師，2008年畢業于山東科技大學采礦工程專業，現在冀中能源股份有限公司東龐礦技術科，從事采煤技術管理工作。