摘 要：本文筆者以疆鋒鐵礦為實(shí)例，結(jié)合該地的地質(zhì)特征，探討了深孔注漿在鐵礦斜井開(kāi)拓中的應(yīng)用相關(guān)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：深孔注漿；疆鋒鐵礦；應(yīng)用

疆鋒鐵礦箕斗斜井設(shè)計(jì)長(zhǎng)度471m，傾角-23°，巷道凈寬3.5m，凈高3.31m。斜井位于礦區(qū)南端橡膠林山坡一側(cè)，掘進(jìn)過(guò)程中涌水頻發(fā)，設(shè)備被淹。頻繁的涌水一方面不利于掘進(jìn)工程順利開(kāi)展，另一方面水量流失過(guò)多會(huì)造成橡膠水減產(chǎn)，影響礦農(nóng)關(guān)系。當(dāng)井筒長(zhǎng)度達(dá)到288m時(shí)，涌水量逐漸增大，實(shí)測(cè)單孔見(jiàn)水60m3/h以上，難以強(qiáng)行掘進(jìn)，經(jīng)過(guò)各方反復(fù)論證，決定采用深孔注漿方式封堵水源。

一、地質(zhì)特征

箕斗斜井穿過(guò)的底層主要是大勐龍群下段第三層（Ptdm1-3），在xxm時(shí)和礦區(qū)最大斷層F10斜交。大勐龍群下段第三層（Ptdm1-3）主要由變粒巖、斜長(zhǎng)片巖、石英片巖、角閃巖，局部夾大理巖透鏡體組成，礦區(qū)內(nèi)厚度為55.60-256.10m，巖（礦）層節(jié)理、裂隙發(fā)育，含水組地下水賦存空間以風(fēng)化裂隙為主，構(gòu)造裂隙次之，深部裂隙聯(lián)通性差，富水弱。F10斷層斷層呈北東-南西向展布，傾向97-177°（南東），平均傾向139°；上陡下緩，傾角73-89°，平均傾角80°，總體為向南東陡傾斜的正斷層。縱向切穿了大勐龍群下段第三層（Ptdm1-3）、第四層（Ptdm1-4）地層及印支期輝綠巖（βμ51）。斷層破碎帶由構(gòu)造角礫和含碳質(zhì)斷層泥組成，角礫呈棱角狀，角礫成分以斜長(zhǎng)片巖、石英片巖為主，次為斜長(zhǎng)變粒巖。

二、堵水方案設(shè)計(jì)

（一）本次注漿長(zhǎng)度40m，之后工作面每向前推進(jìn)35m分段預(yù)注漿堵水。

（二）考慮到當(dāng)前迎頭圍巖破碎，為確保注漿時(shí)圍巖不垮塌，所以在工作面設(shè)置止?jié){墻，止?jié){墻厚度3m，并埋置3根直徑108mm的導(dǎo)水套管，頂部焊接法蘭盤，數(shù)根直徑25mm的注漿管，以便進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)。做壓水實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)觀察水壓及井壁情況，若出現(xiàn)井壁來(lái)壓現(xiàn)象應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)，并對(duì)止?jié){墻加固處理。

（三）注漿孔結(jié)構(gòu)：注漿孔開(kāi)孔直徑110mm，孔深6m，埋設(shè)直徑108mm的帶法蘭盤的套管。裸孔鉆進(jìn)，終孔直徑75mm，孔深40m。在鉆進(jìn)過(guò)程中若出現(xiàn)大量涌水影響鉆進(jìn)時(shí)，即停止鉆進(jìn)，開(kāi)始注單液漿，凝固后掃孔復(fù)鉆。注漿孔共布置11個(gè)，布置集中在水量大的頂部和右?guī)?，孔?0cm～100cm不等，距邊幫50cm左右。鉆孔布置及參數(shù)見(jiàn)如下圖表。

（四）注漿順序：先從水量比較大的頂板和右邊幫開(kāi)始，隔孔注漿，留兩孔的中間孔作為檢查孔。具體順序?yàn)?、8、2、7、11、3、9、10、1、5、6。

三、注漿施工

（一）鉆孔技術(shù)要求：（1）以設(shè)計(jì)孔深為參照。要求鉆孔偏斜≤1°（2）在鉆進(jìn)施工過(guò)程中要認(rèn)真觀察各種簡(jiǎn)易水地質(zhì)現(xiàn)象并認(rèn)真準(zhǔn)確的做好相關(guān)記錄記錄。包括：鉆孔內(nèi)巖石破碎、松軟、掉鉆（等位置，若遇涌水，則要記錄涌水位置、并實(shí)測(cè)涌水量，記錄涌水顏色、含雜物情況以及水變清時(shí)間。提鉆前、下鉆前各測(cè)量一次水量和水壓（開(kāi)孔口閥30分鐘后測(cè)）。

（二）注漿設(shè)備：注漿設(shè)備使用新購(gòu)置的2TGZ-60/120型注漿泵1臺(tái)，單液漿制漿設(shè)備利用現(xiàn)有的JL200型攪拌機(jī)。注漿泵和攪拌機(jī)放在斜井口左側(cè)的工業(yè)場(chǎng)地上。在注漿機(jī)一側(cè)開(kāi)挖一個(gè)有效容積3m×2m×0.3m（深）的池子用于攪拌漿液。

（三）注漿漿液：注漿液分為單液漿和雙液漿，單液漿原則采用四級(jí)漿液，漿液配比（重量比）Ⅰ級(jí)為4（水）：1（水泥）；Ⅱ級(jí)為3：1；Ⅲ級(jí)1.5：1；Ⅳ級(jí)為1：1。在實(shí)際操作施工中，遇到較大的破碎帶時(shí)可適當(dāng)水灰比。

雙液漿采用標(biāo)號(hào)425的普通硅酸鈣水泥及40～45波美度的水玻璃配制，水泥漿與水玻璃的體積比為1：0.4～1：1。實(shí)際應(yīng)用中雙液漿僅用于孔口封堵，用量較小。

（四）注漿：注漿方式采用下行式注漿法，起始濃度的應(yīng)用Ⅰ級(jí)，注入60分鐘后，無(wú)壓力變化，水泥濃度改為Ⅱ級(jí)，逐步達(dá)到Ⅲ級(jí)為主力漿液，注漿壓力達(dá)到后封孔濃度為Ⅳ級(jí)。注漿過(guò)程中井下留2人觀察是否有跑漿及鉆孔相互串漿現(xiàn)象，并作好詳細(xì)記錄（跑漿、串漿位置等）。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)電話聯(lián)系井口操作人員。在漿液濃度提高過(guò)程中，操作人員要時(shí)刻留意壓力表，若出現(xiàn)壓力明顯升高則應(yīng)降低漿液濃度。注漿必須連續(xù)進(jìn)行不得中斷。根據(jù)壓力的變化適時(shí)地調(diào)整給漿量，防止突然升壓堵塞進(jìn)漿通道達(dá)不到應(yīng)有擴(kuò)散半徑。當(dāng)壓力達(dá)到8MPa時(shí)，維持15min以上，即可停止注漿，或者出現(xiàn)單位消耗量<5L/min時(shí)可以停止，注漿結(jié)束時(shí)，要同時(shí)關(guān)閉孔口閘閥，實(shí)施孔內(nèi)保壓。關(guān)閥與停泵要做到同步進(jìn)行，以防止?jié){液回流和造成管內(nèi)短路瞬時(shí)高壓。關(guān)閥結(jié)束注漿后，要繼續(xù)觀測(cè)記錄孔口壓力表的失壓過(guò)程，每5min記錄一次，直至失壓為零后，孔口注漿人員方可撤離現(xiàn)場(chǎng)。

注漿過(guò)程中要認(rèn)真做好記錄，記錄內(nèi)容包括：（1）注漿前鉆孔的涌水量﹑涌水位置﹑水壓、水的顏色。（2）每一次注漿的起止孔深。（3）壓水情況。（4）漿液配比與轉(zhuǎn)換使用情況（每30分鐘測(cè)試記錄一次）；（5）漿液注入量（每60分鐘記錄一次）、水泥消耗量（每120分鐘記錄一次）。（6）注漿壓力（每60分鐘記錄一次）。

四、結(jié)語(yǔ)

深孔探水注漿后，基本摸清了出水位置及斷層破碎帶位置，并且有效的將涌水量降低到5m3/h左右，給工人施工帶來(lái)便利，也不會(huì)造成礦農(nóng)關(guān)系緊張。本輪深孔注漿為后兩次深孔注漿積累了大量寶貴經(jīng)驗(yàn)，在疆鋒礦區(qū)普遍存在涌水?dāng)鄬恿严兜臈l件下，本次經(jīng)驗(yàn)值得推廣借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳海遠(yuǎn)，于正興，朱權(quán)潔，西曰峰.深孔注漿堵水技術(shù)在礦井恢復(fù)中的應(yīng)用[J].采礦技術(shù)，2012，06：37-40.

作者簡(jiǎn)介：唐加祥，玉溪大紅山礦業(yè)有限公司。