口孜東礦綜采工作面高抽巷支護技術

馬文軍

摘 要：深井巷道埋藏深，地壓大，巷道維護困難，容易變形損壞，嚴重威脅安全生產。為保證安全生產，需要根據礦井損壞情況采取合理的修護技術，在二次支護和刷擴的基礎上及時進行噴注漿，保證巷道修護后的支護強度滿足安全生產需要。

關鍵詞：巷道;修護;支護;噴注漿

中圖分類號：TD712 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）10-0142-03

1 概況

口孜東礦地面標高為+23.52～+27.58m，一水平為-967m，該礦1313采區運煤上山受礦壓影響，局部巷道底鼓、幫鼓導致影響皮帶機正常運行及行人安全，需對1313采區運煤上山進行二次支護、臥底、刷擴、噴漿、注漿施工等修護工程，以保證該段巷道的安全使用。巷道一次支護設計斷面圖見圖1，巷道二次支護設計斷面圖見圖2。

2 巷道修護支護形式

2.1 二次支護

（1）錨桿采用MG500高強錨桿，錨桿規格為Φ22×2500mm，間排距800×1600mm。錨索長度6200mm，間排距800×1600mm。按一排錨桿、一排錨索交叉循環進行布置。采用雙層網鋪設，鋼帶壓茬。（2）錨網采用Φ6mm鋼筋，長×寬=2000×1000mm;錨索采用Φ21.8mm鋼絞線，托板鋼板，施工中大小兩塊疊加，大托板長×寬×厚=300×300×16mm，小托板長×寬×厚=150×150×16mm，錨固劑選用MSZ2850型，H型鋼帶采用Φ12mm圓鋼焊制，規格為1900mm和3040mm二種。（3）在巷道軟硬巖層交界處、應力集中區等增補錨桿或錨索加強支護。（4）巷道二次支護及刷擴后對巷道進行噴漿及注漿施工。

2.2 刷擴施工方法

（1）對巷道來壓影響皮帶運輸及通風段，進行刷擴支護，采用風鎬進行作業，人工將煤矸裝至皮帶機上。（2）刷擴時可將頂、幫部巷道離層影響皮帶機運行的部位刷除，老錨索未失效的直接復用，老錨索失效的及時補打新錨索。刷一排及時支護一排。

2.3 噴漿施工方法

（1）采用PC-8U型噴漿機噴漿。噴射混凝土強度C20配比（重量比）為水泥∶黃砂∶瓜子片=1∶2∶2，水灰比為0.45，翻拌均勻。速凝劑摻入量為水泥重量的4%。（2）二次支護或刷擴驗收后及時進行噴漿支護，噴漿厚度不得小于80mm。輸料管路要擺放平直，接頭要嚴密，不得漏風。（3）風壓應控制在0.1～0.12MPa，水壓應控制在0.25MPa。保證水壓比風壓大0.1MPa。（4）人工攪拌時要將料攪拌均勻，配比符合要求。（5）噴漿前先用高壓水或壓風沖洗受噴面，并將電纜和其他設備保護好，用舊風筒布或舊皮帶包裹保護，噴漿后及時去除，并及時清除噴漿回彈料。（6）噴射中輸料管不得出現直角彎，通過調節水閥門控制合適的水灰比，噴槍要盡可能垂直于受噴面，噴槍距受漿面以0.8～1m為宜。噴射時噴頭沿螺旋型軌跡運行，按直徑200～300mm，一圈壓半圈并均勻緩慢移動。（7）噴射按先下后上、先墻后拱、先凹后凸順序分段進行，每次噴射厚度不低于50mm。（8）滲水或漏水的地段可以采用排、堵的方式來解決。（9）為消除水泥粉塵的危害，噴射時采取潮拌料、加強噴射機的密封、凈化風流和個人防護等綜合防塵措施。

2.4 注漿施工方法

2.4.1 錨注管材料及參數

（1）底板采用煤層注水器進行注漿施工，煤層注水封孔器規格型號：FKSS-38/6。煤層注水封孔器由Ф38mm高壓膨脹膠管、內置安全閥、快速連接管件組成，封孔器長1000mm。現場安裝時，煤層注水封孔器必須全部放進鉆孔內，嚴禁露在孔外。（2）淺孔錨注管采用4分的無縫焊管制作，焊管為Ф22mm、長2m、壁厚3mm，桿體上每隔200mm按T字型梅花布置φ5mm的注漿孔;端部車70mm的絲扣，另一端加工呈扁狀。（3）深孔注漿錨桿采用4分無縫焊管制作而成（管徑DN20mm），長度為3m、2m、1m搭配使用，兩頭套絲，注漿鋼管之間用束結連接錨注管加鍍鋅鋼管累計長8m。在端部使用1根桿體帶眼的注漿鋼管以防安設注漿管時端頭被堵塞而不能出漿。

2.4.2 錨注孔、錨注管安裝、封孔施工方法

（1）錨注孔施工。巷道底板、幫部錨注孔采用7655風錘配合Ф42mm鉆頭或風煤鉆配煤鉆桿、方尾鉆頭打眼，頂部錨注孔采用錨索機配合中空六角組合鉆桿，鉆頭直徑為Φ32mm。使用錨注管注漿時孔徑為Φ32mm，使用注漿膠囊注漿時孔徑為Φ42mm。底板錨注孔淺孔孔深1.5m、深孔孔深2m;幫、頂部錨注孔淺孔孔深3m、深孔孔深10m。錨注孔的角度、深度、間排距必須達到設計要求，鉆眼結束后，用清水沖洗眼孔。錨注孔采用淺、深孔縱向交替布置。先按間排距1600mm×3200mm布置淺孔，注漿20米后在淺孔間按間排距1600mm×3200mm布置深孔。（2）封孔。為有效防止漏漿，在錨注管外段200mm處纏繞麻絲，將其裝入孔內，外露長度為100～200mm。采用水泥、黃泥或礦用樹脂錨固劑封孔，封堵嚴實。封孔前用雙股12#鐵絲與注漿管進行綁扎，作為注漿期間槍頭的二次保護，封孔時間不少于10min，然后再進行注漿。

2.4.3 注漿漿液配制

（1）漿液的配制。注漿以單液水泥漿為主，水灰比為1：1，若單孔吃漿量過大，而達不到設計終壓時，可增加漿液濃度，水灰比為0.7：1。配制水泥漿時力求加料嚴格準確，并攪拌均勻。（2）壓水實驗。每孔終孔安設孔口管后接通輸漿管路進行注漿液試驗，壓力由小到大逐步升壓到終壓（設計壓力的1.5倍）注清水2min。

2.4.4 注漿施工工藝

（1）采用逐排布置。單液水泥經充分攪拌→注漿泵→控制閥→孔口管→巖層裂隙。（2）根據壓水結果確定起始漿液配比。注漿過程中若壓力和注漿量穩定應逐級加大漿液濃度，如壓力上升及進漿量減少快應依次降低漿液濃度，每改變一次漿液濃度持續2分鐘。（3）注漿終孔壓力必須達到設計要求。巷道注漿壓力頂、幫淺孔2MPa、深孔3.5Mpa，底板淺、深孔2Mpa。注漿泵壓力表的注漿壓力應按要求設置，禁止人為調高或降低注漿壓力。（4）對幫、頂板進行間隔式深、淺孔注漿，先按排距3.2m打淺孔注漿，每排布置12根錨注管，當淺孔一次性注漿距離≥20m后再在兩排淺眼中間重新間隔3.2m打深孔進行注漿。每排為9根錨注管。（5）孔口管必須按要求埋設牢固，并安設高壓閥門。注漿前必須對孔口管進行耐壓試驗，試驗壓力必須大于注漿壓力1MPa。

2.4.5 注漿順序

注漿采用先淺孔后深孔的注漿方法，先注淺排孔，當淺孔注完20m以上時，開始注深孔。注漿排號為1、3、5、7……排，注漿排號為2、4、6、8……排。根據現場吃漿情況，調整間排距和管、孔數量，如果吃漿量較大，再在2排注漿孔中間打一排復注孔，孔（管）深和正常注漿孔（管）長度和壓力一樣，如此循環進行，直至孔壓達到要求。

3 工程質量要求

3.1 錨網索噴支護參數及質量要求

（1）錨桿外露長度10～50mm。（2）錨桿螺母扭矩力不小于260N·m，抗拔力不小于120kN，錨桿垂直巷壁，允許偏差≤5°。（3）錨網搭接不小于100mm，雙股12#鐵絲聯網，聯網點間距不大于200mm。處理隱患及二次支護期間，采用鋪設雙層錨網。（4）錨索間排距允許偏差±100mm，預緊力不小于160kN。錨索保證生根在穩定巖層中長度不小于2m，否則可適當增加錨索長度。（5）錨索墊板必須緊固，構件齊全，嚴禁使用不符合規定的支護材料。（6）錨網壓茬處必須用H鋼帶固定好。

3.2 刷擴施工技術質量要求

（1）幫、頂來壓變形部分，必須刷擴至實茬，刷擴后錨網索要求緊貼巖面。（2）刷擴處新舊錨網必須進行搭接并聯網。

3.3 噴漿施工技術質量要求

（1）嚴格按照配比配置噴漿料，拌料要均勻，噴漿表面平整度≤50mm（1m2范圍內），表面基本飽滿密實，無明顯凸凹現象。（2）噴砼過后必須灑水養護28天，7天之內每小班一次，7-28天內每天一次。

3.4 注漿施工技術質量要求

（1）注漿孔間排距誤差及孔深誤差均控制在±100mm范圍以內，幫、頂部錨桿角度不小于75°，底腳錨注管與底板成30°～45°角，距底板不大于1500mm。（2）嚴格控制注漿參數、漿液配比和注漿終壓，滿足設計要求。（3）每孔終孔測水后接通輸漿管路進行壓水試驗，壓力由小到大逐步升壓到終壓或注清水2分鐘。（4）由于注漿作業中注漿量的大小及注漿質量的好壞隱蔽性強，所以必須抓好質量控制的日常管理工作，必須設專人負責注漿孔號、壓力和注漿量原始資料記錄和整理工作，以便分析和評估注漿效果。（5）注漿效果檢驗：驗收采用注水泥漿試壓法，每15～25m為一組驗收點（現場隨機抽點打眼）。每組驗收測點不得小于3個（頂部一個，幫部兩個），檢驗孔布置在二排注漿孔中間，孔深3m，預埋2m注漿管。驗收時壓入水灰比1：1的漿液，在設計壓力下，每個測點注漿量不大于0.1m3/min，巷壁不滲漿液時該測點為合格。申請驗收范圍內所有測點驗收后，有2個測點不合格，驗收視為不合格。

4 結語

根據巷道層位地質條件和服務年限，進行合理的支護形式設計，并在巷道施工過程中加強工程質量管理，使巷道支護強度滿足了安全生產需要，保證了工作面回采期間的瓦斯抽采效果，為綜采工作面安全生產打下了堅實基礎。