韓利廷

摘要：在煤礦開采中，經(jīng)常會遇到一些復(fù)雜的地質(zhì)狀況，需要進行加固處理，以保證生產(chǎn)安全。本文以某煤礦為例，對其在開采中地質(zhì)異常帶的情況進行了分析，并對錨注加固技術(shù)的應(yīng)用進行了討論。

關(guān)鍵詞：煤礦地質(zhì)異常帶錨注加固技術(shù)

1 工程概況

某煤礦+258m回風(fēng)巷道受褶皺和斷層構(gòu)造的影響，煤巖層裂隙和滑面發(fā)育，圍巖破碎嚴重，整體抗壓強度和穩(wěn)定性較差，無法滿足煤礦安全生產(chǎn)的要求。結(jié)合地質(zhì)勘查報告，周邊已經(jīng)探明多個斷層，而且這些斷層相互交叉切割，構(gòu)造異常復(fù)雜。對于地質(zhì)異常帶的應(yīng)對，原本是采用錨桿+U型棚+噴注漿+錨索梁的支護結(jié)構(gòu)，效果較好，但是巷道底板存在著比較嚴重的底鼓問題，需要做好治理工作。

2 問題分析

想要對巷道的變形和底鼓問題進行有效控制，首先要做的就是明確引發(fā)這些問題的原因。經(jīng)井下現(xiàn)場勘查分析，最終判斷導(dǎo)致回風(fēng)巷道變形破壞的原因，包括了應(yīng)力作用、地質(zhì)構(gòu)造以及煤巖層層位等，在巷道周邊形成了范圍較大的圍巖松動圈，導(dǎo)致現(xiàn)有的剛性支護和錨噴支護無法對深部圍巖傳遞過來的壓力進行有效抵消，從而導(dǎo)致了巷道的變形，同時也使得圍巖松動圈進一步擴大。如果不能對問題進行有效處理，必然會影響井下生產(chǎn)安全[1]。

對巷道的地質(zhì)條件、變形特點、支護結(jié)構(gòu)以及破壞因素等進行綜合分析，提出了相應(yīng)的加固措施，即在現(xiàn)有支護結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建注漿不強與錨索錨桿聯(lián)合支護體系，利用注漿加固技術(shù)和柔性錨索錨桿支護技術(shù)的優(yōu)勢，保證良好的支護效果。

3 技術(shù)應(yīng)用

3.1技術(shù)方案

一是機具選擇，采用DZQ-100型底板錨索鉆機，配合80mm沖擊鉆頭，注漿施工則選擇ZBQ-15/5型風(fēng)動雙液注漿泵；二是錨索布設(shè)，選擇3根直徑17.8mm的鋼絞線作為大錨索，將其頭部3000mm段編制成串珠狀，增強拉力。錨索采用錯排式布置，每排設(shè)置4組錨索，排距為3m。在兩側(cè)各設(shè)置一道鋼梁，尺寸為2400mm×400mm，巷道中間設(shè)置兩組垂直底板，底板組合錨索共布設(shè)34組合錨索；三是注漿參數(shù)，以水泥-水玻璃雙液漿作為注漿材料，選擇普通硅酸鹽水泥。在方案設(shè)計階段，需要對注漿參數(shù)進行明確：巷道預(yù)注漿鉆孔的各項參數(shù)與錨索孔的需求相同，鉆孔深度為6m，孔徑80mm，一共需要布設(shè)34×4=136個注漿孔。

3.2施工工藝

首先，應(yīng)該確定基本的工藝流程。在該工程中，施工流程為：底板淺部注漿孔施工→注漿施工→錨索孔設(shè)置→錨索編制→下錨索，進行反灌漿→埋設(shè)注漿管和封孔管→上梁、上托盤→錨索預(yù)張拉→深孔注漿→混凝土澆筑→二次淺部注漿。其次，應(yīng)該做好淺部注漿施工。作業(yè)人員應(yīng)該依照技術(shù)方案中預(yù)注漿鉆孔的參數(shù)設(shè)計，進行淺部注漿孔的施工（鉆孔深度6m，孔徑80mm），在施工中，必須確保鉆孔的圓度和垂直度符合要求，成孔完整，然后下入相應(yīng)的注漿管。在進行壓注的過程中，必須隨時關(guān)注注漿孔周邊碹壁和底板的實際情況，一旦發(fā)現(xiàn)跑漿問題，需要及時進行處理[2]。應(yīng)該按照先稀后濃的原則，對注漿孔中的漿液濃度進行控制，依照經(jīng)驗，通常當(dāng)注漿壓力提升到2MPa，維持3min左右，就可以停止注漿。在遇到特殊情況時，也可以適當(dāng)提高終壓，但是必須將其控制在3MPa以內(nèi)。為了保證良好的施工質(zhì)量，在每次注漿結(jié)束后，都應(yīng)該做好必要的清洗工作，可以將吸漿管放入清水中，利用注漿泵的壓力對泵腔以及管道進行清洗，確保清洗的時間不低于1min。然后，需要重視深部注漿施工，只需要利用錨索孔預(yù)先埋設(shè)的注漿管，在6MPa的壓力下進行注漿即可，注漿完成后同樣需要進行清洗。

3.3加固效果

在加固完成后，還需要通過觀察對比，分析具體的加固效果。連續(xù)進行8d的觀測，發(fā)現(xiàn)原支護方案的累計形變?yōu)?30mm，沒有出現(xiàn)收斂的趨勢。對比錨注加固技術(shù)的處理。其在連續(xù)14d的觀測起內(nèi)，累計變形僅為22mm，而且10d后巷道的底板基本趨于穩(wěn)定，在錨索與注漿的共同作用下，底板深部的巖層整體強度有了很大的提高，而且與淺部巖層結(jié)合成為一個整體，實現(xiàn)了對巷道底板圍巖變形的可靠控制，基本上消除了底鼓問題，為煤礦的安全生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)[3]。

4 結(jié)語

總而言之，在煤礦生產(chǎn)中，經(jīng)常會遇到地質(zhì)異常帶，影響生產(chǎn)的安全性，必須得到足夠的重視。導(dǎo)致煤礦巷道底板異常問題的原因是多方面的，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場勘查和分析，對主要原因進行明確，采用錨注加固技術(shù)，對巷道支護體系進行完善，消除安全隱患，保證煤礦生產(chǎn)的正常進行。

參考文獻：

[1]郭強，白楊楊，常桂源.大斷面硐室群底板錨注加固關(guān)鍵技術(shù)的研究及應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2014，（11）：178-179.

[2]曹志安，劉亞明，高明仕，朱留哲.軟弱泥巖巷道底板下向鉆孔錨注加固技術(shù)研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2016，44（3）：12-17.

[3]劉榮軍.新安煤礦地質(zhì)異常帶底板錨注加固技術(shù)研究[J].煤礦現(xiàn)代化，2015，（1）：29-31.