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(集團)有限責任公司道清煤礦，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(集團)有限責任公司道清煤礦，吉林 白山 134301)

注漿錨桿的設計；注漿安全措施；效果分析；經濟效果

煤礦；注漿；火區；工藝；密閉；漏風；裂隙

1 北斜井概況

北斜井現為兩個采區，分別布置在-400/-600東翼和西翼，煤炭經-600卸載坑由四條皮帶運至-200水平，再由箕斗井提升至地面。根據道清礦的實際情況，結合煤炭地質賦存條件，提高礦井生產能力，經集團公司與礦協商，于2011年3月份，對-3/-50原采區進行舊法（巷柱式）復采。（原開采過程中，在±0標高曾發生過高溫現象，并有一氧化碳顯現，并及時進行了封閉）。在本次采區掘進準備期間，由于原采區空區密閉不嚴，連續向采空區供氧，致使揭露原高溫地點時，發現煙霧，造成本次復采失敗，同時分別在-3、-50上、下石門打密閉，對該區進行封閉。

2 火區治理情況

采區封閉后，每班對該采區及該區臨近的所有密閉進行檢查，檢查結果很不理想，主要體現在：一是密閉漏風嚴重；二是一氧化碳指標居高不下；三是密閉內氧氣含量平均在15%～19%之間。

針對火區的現狀，在集團公司指導下，道清礦及時召開專題會議，制定了滅火方案。充分認識到要治理火區，必須從密閉及大巷、石門漏風點堵漏做起，同時對系統進行均壓和調整，并向采空區注氮，經過一段時間的均壓、注氮和密閉前及大巷、石門噴漿堵漏工作，密閉內的CO、O2指標略有下降，但不明顯。

3 注漿錨桿的設計、使用

面臨火區治理的緊迫性，為新區接續打造良好的安全基礎，集團公司領導高度重視，多次親臨現場指導工作，并針對大巷、密閉、石門堵漏所使用材料成本高的問題，提出了注漿錨桿堵漏的科學建議。我礦根據公司領導的指示，先后去六道江井學習經驗，并召開專題會議，制定注漿錨桿實施方案。

3.1 注漿錨桿的原理

所謂注漿錨桿，即用鐵管當作錨桿，利用水泥漿由注漿泵的壓力，通過鐵桿注入到圍巖裂隙當中，起到封堵圍巖裂隙，加固圍巖，增加支護強度的作用。

3.2 錨桿的制作

該區巖石普氏系數f在2～6之間，圍巖的松動圈影響范圍最大為1.6米，為此該注漿錨桿長度確定在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打的孔內；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，左右錯開，便于注漿時漿液注入圍巖裂隙；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行配置，遇圍巖裂隙較大，可適當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型氣動雙液注漿泵，其額定工作輸出壓力10～26Mpa之間，實際工作中，平均工作輸出壓力可達到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于已打好的密閉，錨桿的布置應根據密閉的厚度，鉆密閉前的第一排錨桿終端應打在密閉墻體的中間位置，對于較厚的密閉，可控制在密閉墻體外壁0.6米的范圍內（必要時可加長錨桿）間距2米。b、新施工的密閉，首先選擇密閉的合理位置，一般在上下石門或尾巷0～8米處，其中2～8米處為密閉封堵區。在封堵裂隙區首先按間排距打好注漿錨桿，然后注漿，確認嚴密后，按圖示位置施工木段閉，再施工夾層閉，密閉及夾層布置。

對于上述施工仍存在漏風的密閉，可根據漏風點的深度、高度不同的實際情況，利用鉆機補打注漿鉆孔，同時注入水泥漿，最后封孔。

4 注漿安全措施

1、注漿鉆孔施工前，首先要對周圍的巷道的支護情況進行檢查，有隱患及時處理，確認安全后方可施工。2、注漿錨桿的錨深必須符合設計要求，必須保證孔口暢通。3、注入錨桿后，孔口要用木楔楔緊，并封堵嚴密。4、每個注漿錨桿注漿時要連續，以防堵孔。5、每個錨桿外露端口要帶好絲扣，上好閥門。6、當注漿達到最大壓力時，而料桶中的注漿料不減少，必須馬上關閉錨桿閥門，停止注漿。7、注漿工作停止后，不準停泵，要立即斷開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

通過一段時期對火區內-3、-50十二道密閉及石門、大巷注漿封堵治理后，經檢查密閉不漏風，大巷及石門空頂處無漏風現象。火區內的氣體成份發生明顯變化，一氧化碳沒有顯現，閉內氧氣濃度降至2%～3%，使火區治理得到有效的控制，為新區的開采奠定了安全基礎。

6 經濟效果

經統計-3、-50火區治理所有材料，共打錨桿孔489個，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，合計總費用為2萬元，如果都使用多寶放水材料封堵裂隙，需要費用30.6萬元，從而可節約支出28.6萬元。

7 幾點建議

1、注漿錨桿制作簡單，便于運輸，使用方便，封堵裂隙能達到預期效果，成本低，建議使用。2、注漿錨桿間排距的布置可通過在火區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、根據注漿錨桿可通過裂隙滲入，起到固化圍巖和封堵裂隙作用原理，在開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石門、大巷、密閉施工的發展方向，從中尋找不足，逐漸完善，加強采空區自燃發火管理，為煤礦安全生產奠定基礎。