注漿技術在礦井巷道支護加固中的應用研究

張超凡

摘要：在我國當今的能源消費結構中，煤炭作為最主要的消費能源，其在能源整體的消費比例中所占的比重雖然有所下降，但整體的需求量依然居高不下。人們對煤炭資源的開采量也在逐年增加，但是在開采煤炭的生產活動中，礦井巷道的不穩定性是威脅煤礦企業安全生產的重要隱患。因此，對礦井巷道實施支護加固就顯得尤為重要，注漿加固技術是現階段煤礦企業普遍采用的巷道加固手段，本文擬就這一技術在加固礦井巷道中的實際運用加以探究，不妥之處敬請方家指正。

關鍵詞：礦井巷道；加固；注漿加固

受我國復雜地質條件的影響，我國的多數煤礦也存在地質條件復雜造成的開采困難問題，礦井巷道的不穩定性就是其中的顯著代表。它的主要表現形式為巷道的塌陷、冒頂及透水等問題，這些現象在斷層地帶尤為突出。因此，注漿加固技術就成為解決巷道不穩定問題的有效手段。

一、注漿技術在礦井巷道支護加固中的運用價值

（一）注漿加固技術的優越性

一般情況下，并不是單獨使用注漿加固技術來進行巷道的加固，而是將它與外拉錨技術相互配合起來使用。這兩者的結合使用，不僅能有效增強錨桿的加固功能，而且還可以大大提高拉錨點在連接性能方面的功效，二者相輔相成，能夠最大限度的發揮出它們加固巷道的作用。不僅如此，注漿加固技術還能夠有效增強巷道周圍巖石的穩定性，強化巖石的支撐力和強度，有效提高圍巖的應力圈功能。

（二）注漿技術在巷道加固中的實際作用

一般情況下，巷道的塌陷、冒頂等現象往往發生在巖石破碎的地帶、地質斷層區域。這些地帶的巖石破碎嚴重，它們所能承受的結構應力比較大，因此，它們成為安全生產事故比較頻發的區域。運用注漿技術進行巷道加固的科學機理是指，通過注漿技術對巷道周圍的巖壁進行加固處理，使圍巖的抗壓性能與抗彎性能得到有效提升，使得圍巖對變形的控制能力以及整體穩固性能得以大幅提升。對圍巖進行注漿后，之前巷道周圍巖石之間的空隙、裂縫被填充，圍巖的整體性和穩固性得到可靠保障；繼而也使得之前已經存在的巖石縫隙不再繼續擴展，圍巖的強度也得到顯著提高。

注漿加固技術可以使巷道深層巖石的承載能力與受力特征得到明顯的提高，防止淺層圍巖的承載力度降低，從而有效改變巷道的實際物理狀況，增強巷道的穩固性。除此之外，注漿加固后的圍巖應力集中性被有效減少，淺部圍巖的承載力得到有效提高，這也使巷道發生變形的概率被大大降低。

二、實施注漿加固技術的可行性分析

在對巷道圍巖進行加固的過程中還需注意注漿加固技術的適應性范圍，并不是所有的巷道塌陷、冒頂等巷道不穩問題都能使用注漿技術來解決。論證注漿技術能否可用的科學依據是指，在單位漿液的壓力之下，被注漿巖體單位體積的注漿量能否達到加固效果。如果巷道不能滿足這一條件要求，那么就不能進行注漿加固施工，否則即使進行注漿后的巷道也難以產生穩定的效果。針對巷道圍巖裂縫比較大的狀況，就要考慮到裂縫的長寬對注漿效果的影響，這樣一來，針對不同圍巖的注漿量就會存在明顯差異。因此，在對巷道圍巖進行加固的過程中要充分考慮圍巖裂縫的性質問題，針對不同的狀況做出最優的注漿加固計劃。

三、注漿參數與注漿材料

（一）注漿工作前的技術參數分析

在對礦井巷道進行注漿加護施工以前，需要結合巷道的具體地質情況來選擇和設計相應注漿孔的深度和位置，測量與設計注漿孔的主要工具是聲波測試儀器。對巷道圍巖進行深層注漿時，所設計的注漿孔深度要合適，注孔要能夠讓巷道外的松動圍巖在被注漿后能夠起到有效的加固和保護圍巖的作用；另外，還要使注漿孔不會出現漏漿和爆漿現象，這就要求對注漿時漿液的濃度和注漿的力度要把握恰當。

（二）注漿材料的選取

有了可靠的注漿孔參數，對注漿材料的選擇也同樣至關重要。注漿材料要求能夠有效調節它的凝結時間以及單雙液注漿，對于注漿的輔助配料應以選擇固膠和水玻璃為宜，另外，還要結合礦井巷道的具體地質狀況來確定主料和配料的搭配比例。對于注漿材料的選擇上一定要嚴格把控質量關，確保注進圍巖的漿液是高質量的合格產品。在完成注漿液的配置后還應當對其凝固時間及其凝固后的強度進行檢測，直到注漿材料的質量達到設計要求后才能進入礦井巷道進行注漿施工。只有這樣才能有效發揮出注漿加固技術的真實作用，增強巷道的穩固性。

四、注漿施工前的準備工作與設備選擇

（一）注漿施工前的準備工作

在深入礦井巷道進行注漿施工之前，應當完成以下的幾點準備工作。首先要對危害施工的錨固桿進行清除，而代之以臨時性的支撐桿發揮其支撐作用。在運用鉆機完成鉆孔后，開始對巷道深層的圍巖進行注漿。另外，還要依據好的規模來設計斷面的規模，并借助于外拉錨技術進行加固施工，徹底完成對巷道的注漿加固。

（二）注漿設備的選擇

在進行注漿加固施工的過程中，需要應用的注漿設備有很多，但主要是以下幾個：鉆孔機、測量儀及攪拌機等，進行注漿加固的設備需要結合注漿孔的規格來進行確定，尤其需要注意的是鉆孔機的選擇，它是決定注漿工作成敗的關鍵所在。

五、注漿加固效果檢測

在注漿工作完成后，還要對其加固效果進行檢測才能得知注漿加固工作的質量如何。進行注漿質量檢測的方法主要是把動態觀測儀放置在巷道內頂部，將儀器采集到的數據進行分析。當巷道內部的壓力在正常區間內，則證明注漿的效果達到設計要求。而對于外拉錨的應力檢測，則需要依據壓力機對外拉錨的拉力進行檢測，從而使其發揮出最好的效果。

六、結語

綜上所述，注漿加固技術是目前解決巷道穩固性問題的有效措施，尤其是在解決跨度較大、大斷層的巷道不穩固時作用更為顯著。在處理一些破碎地帶、地質斷層等地段的巷道修復問題時，注漿加固技術更是首選方式。但在實施注漿加固的過程中還要注意分析具體的地質條件、選擇合適的施工手段和施工材料等。只有做到這些才能保證注漿加固工作發揮出它應有的功效。

參考文獻

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