煤礦巷道圍巖注漿加固技術的現狀與發展趨勢

殷召亮 張德華 山東能源棗莊礦業集團新安煤業有限公司

一、煤礦巷道圍巖注漿加固技術概述

煤礦巷道圍巖注漿加固技術簡單來說就是對巷道圍巖中的縫隙進行相應的注漿，加固圍巖讓其具有更好的穩定性和支撐性，確保煤礦能夠順利、安全的開采。要做好煤礦巷道圍巖注漿加固技術首先要對煤礦巷道進行具體了解并根據實際情況制定好相應的注漿方案。注漿加固相關人員應當先確認好煤礦巷道的圍巖類型，做好相關因素的測量，從類型出發制定合適的加固方案。其次要注意好相應的注漿材料選擇，并嚴格做好注漿合理制備，確保注漿質量符合國家標準。同時在進行注漿加固施工過程中，工人應當注意施工設備操作合理性、施工技術運用的正確性，保障煤礦巷道圍巖注漿加固技術能夠順利的實現加固效果。最后，煤礦巷道圍巖注漿加固施工完畢后要做好詳細的工程驗收。注漿加固效果、裂縫填補情況，整體工程質量等方面做好詳細的檢查驗收，確保巷道圍巖的質量，為后續的煤礦開采奠定良好的基礎。

二、煤礦巷道圍巖注漿加固技術的發展趨勢

（一）注漿方案設計

結合現階段礦井常用的注漿方式，依據實際條件提出下述三種注漿方案。1.煤柱幫、頂板均為淺孔注漿。主要優點為可顯著提高注漿效率，同時提高淺部圍巖加固效果。2.煤柱幫采用淺孔注漿，頂板采用淺孔、深孔相結合的注漿方式。主要優點為提高巷道頂板淺部及深部巖層強度，在提高巷幫強度的同時降低注漿工作量。3.煤柱幫采用深孔注漿，頂板采用淺孔、深孔相結合的注漿方式。主要優點是在提高頂板巖層承載能力的同時提高巷幫強度。

（二）注漿材料

現階段礦井常用水泥漿、化學漿液提高圍巖強度，其中化學漿液代表為馬麗散、聚氨酯等；水泥漿主要為普通水泥漿、水泥－水玻璃雙液漿。由于水泥漿的注漿工藝要求高、初凝時間不好掌握，膠結后會出現收縮，本次注漿不予考慮。注漿選用化學漿液，考慮注漿成本，并結合其他礦井注漿情況，選用高水速凝材料作為主注漿材料，當圍巖嚴重破碎時注漿材料選用馬麗散。高水速凝材料水灰比為 1 : 1.5。1.注漿壓力。3313材料巷采用淺孔、深孔結合的方式注漿，采用注漿管淺孔注漿時注漿壓力控制在2 MPa以內，采用注漿錨索深孔注漿時注漿壓力控制在5 MPa以內。2.注漿孔布置。巷道頂板采用淺孔（注漿管）、深孔（注漿錨索）相結合的方式注漿，煤柱幫采用深孔（注漿錨索）注漿。

（三）注重注漿材料的多元化與專業性

從煤礦巷道圍巖自身情況來說時非常復雜的，基于前期的檢測結果來說在進行注漿材料選擇的時候應當做好多元化的選擇，針對不同的情況采用不同的注漿材料進行加固技術實施。同時，在進行注漿配備的時候也應當根據圍巖裂縫情況、周圍土質情況、所能承受的注漿壓力情況來進行注漿配備，讓注漿質量能夠滿足加固施工。此外，在進行注漿制備的過程中應當注重其專業性，采用專人做專事，并在進行注漿材料比例制定、攪拌、運輸、灌注等過程都應當實現專業化，讓整個注漿配置的過程中實現規范性，才能讓整個注漿質量實現良好的效果。

（四）加強圍巖注漿加固前的檢測與評估

對于圍巖注漿加固技術實施之前必須做好相應的實施方案制定，才能夠在注漿加固過程中實現有條不紊的進行。對此，相關的技術人員應當做好注漿加固前的圍巖情況檢測，如圍巖的土質、圍巖結構分布、圍巖上的裂縫情況以及導致裂縫出現的情況分析。同時，針對巷道圍巖現狀做好相應的評估，然后制定出針對性的注漿方案。首先，從基礎數據出發進行注漿材料量的評估，根據不同的情況制定好相應注漿質量的標準值。然后，做好整個施工過程中的工序安排，根據巷道圍巖中的復雜程度來進行人員的安排，制定好相應的負責機制，將整個注漿加固的流程根據檢測效果進行相應的施工制定。最后，在整個煤礦巖體檢測上也要做好相應的地質力學測試，明確好圍巖破壞范圍、程度以及裂縫有可能繼續發展的原因，做好防患于未然的檢測與分析。在進行施工之前做好相應的預防加固方案制定，強化煤礦圍巖的加固效果。

（五）注漿時機

巷道圍巖的裂隙發育是一個動態變化的過程，不同的破壞階段圍巖的強度和裂隙特征差別很大。作為控制圍巖變形破壞的主要手段之一，注漿加固必須選準最優的注漿時機才能提升注漿效果，達到控制圍巖變形的作用。注漿時機與圍巖的裂隙分布、注漿材料的特性、注漿工藝等多種因素有關。圍巖的裂隙發育和分布對注漿起著決定性作用，巖石的壓縮破壞試驗表明，巖石裂隙發育程度最高的階段位于峰值強度后應力降低段與殘余強度段的過渡區，該階段巖體的滲透性最好，可作為最優的注漿時機，在該階段注漿能有效地提升注漿效果。

三、結語

總之，對于煤礦巷道圍巖注漿加固施工的整體過程做好相應的施工前、施工過程、施工后的檢測。在施工前做好相關影響因素的檢測，制定好科學合理的注漿方案。然后在施工過程中緊密檢測每一個環節，強化整個注漿加固的質量，并做好相應施工人員施工技術的監控，確保其施工操作的合理性。最后做好相應的施工效果的檢測與工程驗收，并不斷地強化學習，進一步提升注漿加固技術，為以后煤礦的可持續發展提供強有力的保障。