中深孔注漿方法的應用實踐

雍華華

摘 要：安慶銅礦東馬鞍山礦體水文地質條件復雜，在含水巖層中的掘進要堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘”的方針，本文以中深孔注漿方法為例，來驗證含水巖層中的施工，最終取得良好的治水效果。

關鍵詞：中深孔注漿；含水掘進；涌水

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.094

1 工程概況

安慶銅礦東馬鞍山礦體-760m中段東回風巷設計總長度為460m，設計毛斷面為寬3.4m×高3.3m，截止2013年7月，施工至28線往東約30m處，掌子面涌水逐漸增大，以東未掘進巷道累計長度約250m。

據巷道地質素描資料顯示出水區域巖石為南陵湖組大理巖，該巖層富水性中等，且不均勻。根據掌握的水文地質資料表明東馬鞍山礦體巖溶裂隙發育水平分布規律總體與全礦區一致，又具有自西向東，由弱漸強的趨勢。井下探礦孔揭露出水點有83%賦存在28線以東。28線以東涌水量占累計涌水量的96%。因此，強富水區主要集中在28線以東，特別是-700m中段28線到32線，地面鉆孔鉆孔見溶隙率100%，坑下探礦孔每個鉆孔均有不同程度的涌水現象，涌水點主要集中于礦體頂板的大理巖中，其中水量較大的涌水點主要分布在32線，會對未來開采構成較大威脅。鑒于目前施工巷道已出現涌水現象，故為了保證巷道施工安全，防止掘進過程中出現突發性涌水給礦山生產帶來影響，-760m中段剩余巷道掘進時必須采取有效地防治水措施。

2 提出方案與確定

結合-760m中段東回風巷實際情況，建議采取以下兩種防治水措施：第一種是施工中深孔超前探水孔，若探水孔揭露涌水后進行注漿；第二種是工作面預注漿，在地質條件不清或復雜的情況下，按照設計預埋一定數量的孔口管，之后在孔口管內進行鉆進，鉆進一定進尺后停止鉆進，提出鉆具后進行預注漿，之后再進行掃孔鉆進，鉆進相應進尺后停止鉆進，提出鉆具后進行預注漿，按照上述循環步驟施工直至鉆孔達到設計深度。

3 施工過程概述

3.1 注漿鉆孔

在巷道掘進前打鉆孔，超前探水、預注漿，達到防治水的目的。其施工順序：鉆孔—上孔口管—鉆孔—注漿—掃孔—鉆孔—注漿。

3.2 漿液類型及配比

本次注漿的漿液類型確定以單液水泥漿為主，水泥-水玻璃漿為輔。水泥漿的水灰比為0.8：1～2：1。水泥-水玻璃漿液，兩液體積比為C：S=1：0.5。

配漿所需漿材為P.O32.5級復合水泥。水玻璃濃度35～45Be，模數M=2.8～3.2。

3.3 注漿結束標準

由于多年的地下采掘，地下水的自然平衡已被破壞，礦區的地下水位已明顯下降，靜水壓暫按為8MPa計，故確定注漿終壓不低于12Mpa，但由于所探工程地質條件較復雜，注漿終壓應根據施工過程中鉆孔突水情況進行靈活確定。

4 施工主要技術要求

4.1 孔口管的安裝與加固要求

開孔時必須按照設計的鉆孔開孔位置及間距，設計的角度進行開孔，孔位偏差不得大于0.1m～0.2m。鉆機固定好之后配備直徑130mm鉆頭鉆進，鉆進至預定深度6m，清除孔內巖屑，將φ108×4.5mm×5.5m孔口管下入孔內，并采用φ36圓鋼錨桿加固，使用手持式鑿巖機在孔口管周邊打孔，埋設φ38mm孔口管并注水泥漿液對φ108孔口管進行加固，孔口管固管養護后，再采用1.2倍注漿終壓對孔口管進行耐壓抗滲試驗，確認無泄漏后方可轉入正常段的鉆進。

4.2 鉆機固定要求

為防止孔內出現高壓突水情況，沖倒鉆機造成安全事故，探水作業時鉆機底座必須焊接加固，確保施工安全。

4.3 正常孔段的鉆進

由于探水的對象是富水情況不清的含水層，且考慮到工程為隱蔽強的特點，一旦揭露含水層，具有壓力的涌水就會立即從孔內上涌進入作業面。要求鉆進時必須通過安裝在孔口的高壓閥的閥腔鉆進，以確保遇水后不能繼續鉆進狀態下及時提出鉆具后能夠迅速關閉閥門。

4.4 注漿要求

注漿前應向孔內壓注清水，提高裂隙的可注性，并測定鉆孔的水壓、單位涌水量。

水泥漿的灌注必須遵循先稀后濃、逐級變化的原則進行。起始水灰比要依據裂隙的開度及單位涌水量等確定，原則上起始水灰比為2：1。當采用某一配比的漿液連續灌注30min，且壓力不升時應將漿液濃度提高一級。

選用合格的注漿材料按照設計的配比進行造漿。水泥漿的攪拌時間不得低于3min。

5 注漿工程效果與結論

5.1 注漿效果

注漿后進行爆破掘進，當繼續掘進時，發現后方頂幫板部分區域有淋水現象，且巷道總涌水量依然不小，但隨著-760m中段排水系統的完善，已經有足夠能力排掉涌水。至2014年7月，東回風巷成功地跟沿脈巷進行貫通，完成了相關施工任務。

5.2 結論

中深孔注漿治水技術能夠實現各道工序連續作業，機械化程度高，效率高，為工程贏取了時間。但漿液只是沿著巷道掘進方向進行擴散，鉆孔時未必所有的破碎帶都能被穿過，尤其是大角度裂隙的破碎帶沒有穿過，漿液滲透不到，這也就是掘進后方頂幫板依然有淋水的原因。

參考文獻：

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