Fs866斷層注漿效果評價

張丹丹+劉啟蒙

摘要：指出了Fs866斷層為張集礦西二1煤采區北部邊界斷層，且該斷層帶具有一定含、導水性。為保障工作安全，對該斷層進行了帷幕注漿加固，為確定注漿效果，從注漿參數（注漿壓力、注漿量、注漿擴散半徑）對其進行了評價，對同類工程施工提供借鑒意義。

關鍵詞：Fs866斷層；注漿加固；效果評價

中圖分類號：

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）20-0148-02

1 引言

張集井田位于謝橋向斜北翼，地處陳橋背斜的東南傾伏端，Fs866斷層為張集礦西二1煤采區北部邊界斷層切割了二疊系、石炭系和奧陶系地層。物探解釋西二1煤采區在1413A、1414A工作面切眼附近存在一低阻異常區，編號為“4#異常區”。該異常區跨Fs866斷層兩盤，發育深度自1煤至奧陶系灰巖。該位置發育低阻異常體反映Fs866斷層帶具有一定含、導水性。

對Fs866斷層兩盤平面30m范圍及垂向上C33灰巖上下15m范圍進行注漿加固，共注入漿量11700.75 m3。工程分上、下兩段施工，上段分三輪次注漿，下段分兩輪次注漿。注漿期間泵壓7～10 MPa，井下孔口壓力一直維持在4.3～4.9 MPa之間。比重1.3漿液注入量955 m3，比重1.4漿液注入量202 m3，比重1.5漿液注入量158 m3，比重1.6～1.72漿液注入量40 m3，各配比漿液共注入1355 m3。

2 注漿效果評價

2.1 注漿壓力

注漿壓力大時，漿液在巖體裂隙中的擴散距離遠、充填效果好[1]。變更前施工的注1與注5兩孔停住壓力12 MPa，達到靜水壓力的2倍；注漿孔結束壓力13～15 MPa，平均14.2 MPa，均達到變更后的注漿結束壓力標準。

另外，斷層帶注漿孔除注17、注20、注21與注22不具備注漿條件外，其余孔每次注漿壓力基本都呈緩慢上升趨勢，最后一次注漿泵壓均達到結束注漿標準，滿足設計要求。

2.2 漿液滲透半徑

對于碎裂巖體，漿液注入后分布范圍較均勻。注漿漿液的擴散半徑用下式估算[2]。

R=2.210.93（Pc-P0）Tb2r0.21cμ+rc

上式中：R為漿液擴散半徑，cm；Pc為注漿孔內壓力，MPa；P0為受注裂縫內地下水壓力，MPa；T為注漿時間，s；b為裂縫寬度，cm；rc為注漿孔半徑，cm；μ為漿液黏度，MPa·s。

Fs866斷層注漿加固采用單液水泥漿，漿液黏度0.5 Pa·s，孔口注漿結束壓力平均14.2 MPa，注漿時間3～50 h不等，注漿孔半徑平均45 mm，裂縫寬度0.025～0.05 mm，計算得漿液擴散半徑為27.64 m。設計單孔漿液擴散半徑20 m，孔間距30 m，注漿形成底部鑲入上盤C33下灰，頂端嵌入下盤C33下灰，有效厚度約26 m，沿斷層面充填寬度約45 m的帷幕墻。

3 結論

（1）從注漿壓力來看，除注17、注20、注21與注22不具備注漿條件外，其余孔每次注漿壓力基本都呈緩慢上升趨勢，最后一次注漿泵壓平均為14.2 MPa，均達到結束注漿壓力標準，一定程度可以認為注漿效果良好。

（2）施工設計單孔漿液擴散半徑20 m，孔間距30 m，根據漿液擴散半徑公式得到漿液擴散半徑27.64 m，理論證明注漿效果良好。

參考文獻：

[1]董 凱. 注漿加固在傾斜煤層綜采面過斷層帶中的應用[J]. 長江大學學報， 2010，7（4）： 79～82.

[2]王 瑞. 綜合注漿技術在烏鞘嶺公路隧道斷層地段的應用[J]. 江蘇地質， 1994， 18（2）： 91～96.

[3]王志強，郭曉菲，高 運.華豐煤礦覆巖離層注漿減沉技術研究[J].巖石力學與工程學報，2014（S1）：3249～3255.

[4]馮旭海.綜合注漿技術的應用與發展[J].中國礦業，2011（2）：94～97.