雍華華

摘 要：安慶銅礦東馬鞍山礦體水文地質(zhì)條件復(fù)雜，在含水巖層中的掘進(jìn)要堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘”的方針，本文以中深孔注漿方法為例，來(lái)驗(yàn)證含水巖層中的施工，最終取得良好的治水效果。

關(guān)鍵詞：中深孔注漿；含水掘進(jìn)；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(fēng)巷設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度為460m，設(shè)計(jì)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(jìn)巷道累計(jì)長(zhǎng)度約250m。

據(jù)巷道地質(zhì)素描資料顯示出水區(qū)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(jù)掌握的水文地質(zhì)資料表明東馬鞍山礦體巖溶裂隙發(fā)育水平分布規(guī)律總體與全礦區(qū)一致，又具有自西向東，由弱漸強(qiáng)的趨勢(shì)。井下探礦孔揭露出水點(diǎn)有83%賦存在28線以東。28線以東涌水量占累計(jì)涌水量的96%。因此，強(qiáng)富水區(qū)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(jiàn)溶隙率100%，坑下探礦孔每個(gè)鉆孔均有不同程度的涌水現(xiàn)象，涌水點(diǎn)主要集中于礦體頂板的大理巖中，其中水量較大的涌水點(diǎn)主要分布在32線，會(huì)對(duì)未來(lái)開(kāi)采構(gòu)成較大威脅。鑒于目前施工巷道已出現(xiàn)涌水現(xiàn)象，故為了保證巷道施工安全，防止掘進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)突發(fā)性涌水給礦山生產(chǎn)帶來(lái)影響，-760m中段剩余巷道掘進(jìn)時(shí)必須采取有效地防治水措施。

2 提出方案與確定

結(jié)合-760m中段東回風(fēng)巷實(shí)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(jìn)行注漿；第二種是工作面預(yù)注漿，在地質(zhì)條件不清或復(fù)雜的情況下，按照設(shè)計(jì)預(yù)埋一定數(shù)量的孔口管，之后在孔口管內(nèi)進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆進(jìn)一定進(jìn)尺后停止鉆進(jìn)，提出鉆具后進(jìn)行預(yù)注漿，之后再進(jìn)行掃孔鉆進(jìn)，鉆進(jìn)相應(yīng)進(jìn)尺后停止鉆進(jìn)，提出鉆具后進(jìn)行預(yù)注漿，按照上述循環(huán)步驟施工直至鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度。

3 施工過(guò)程概述

3.1 注漿鉆孔

在巷道掘進(jìn)前打鉆孔，超前探水、預(yù)注漿，達(dá)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(jí)復(fù)合水泥。水玻璃濃度35～45Be，模數(shù)M=2.8～3.2。

3.3 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

由于多年的地下采掘，地下水的自然平衡已被破壞，礦區(qū)的地下水位已明顯下降，靜水壓暫按為8MPa計(jì)，故確定注漿終壓不低于12Mpa，但由于所探工程地質(zhì)條件較復(fù)雜，注漿終壓應(yīng)根據(jù)施工過(guò)程中鉆孔突水情況進(jìn)行靈活確定。

4 施工主要技術(shù)要求

4.1 孔口管的安裝與加固要求

開(kāi)孔時(shí)必須按照設(shè)計(jì)的鉆孔開(kāi)孔位置及間距，設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行開(kāi)孔，孔位偏差不得大于0.1m～0.2m。鉆機(jī)固定好之后配備直徑130mm鉆頭鉆進(jìn)，鉆進(jìn)至預(yù)定深度6m，清除孔內(nèi)巖屑，將φ108×4.5mm×5.5m孔口管下入孔內(nèi)，并采用φ36圓鋼錨桿加固，使用手持式鑿巖機(jī)在孔口管周邊打孔，埋設(shè)φ38mm孔口管并注水泥漿液對(duì)φ108孔口管進(jìn)行加固，孔口管固管養(yǎng)護(hù)后，再采用1.2倍注漿終壓對(duì)孔口管進(jìn)行耐壓抗?jié)B試驗(yàn)，確認(rèn)無(wú)泄漏后方可轉(zhuǎn)入正常段的鉆進(jìn)。

4.2 鉆機(jī)固定要求

為防止孔內(nèi)出現(xiàn)高壓突水情況，沖倒鉆機(jī)造成安全事故，探水作業(yè)時(shí)鉆機(jī)底座必須焊接加固，確保施工安全。

4.3 正?？锥蔚你@進(jìn)

由于探水的對(duì)象是富水情況不清的含水層，且考慮到工程為隱蔽強(qiáng)的特點(diǎn)，一旦揭露含水層，具有壓力的涌水就會(huì)立即從孔內(nèi)上涌進(jìn)入作業(yè)面。要求鉆進(jìn)時(shí)必須通過(guò)安裝在孔口的高壓閥的閥腔鉆進(jìn)，以確保遇水后不能繼續(xù)鉆進(jìn)狀態(tài)下及時(shí)提出鉆具后能夠迅速關(guān)閉閥門。

4.4 注漿要求

注漿前應(yīng)向孔內(nèi)壓注清水，提高裂隙的可注性，并測(cè)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(jí)變化的原則進(jìn)行。起始水灰比要依據(jù)裂隙的開(kāi)度及單位涌水量等確定，原則上起始水灰比為2：1。當(dāng)采用某一配比的漿液連續(xù)灌注30min，且壓力不升時(shí)應(yīng)將漿液濃度提高一級(jí)。

選用合格的注漿材料按照設(shè)計(jì)的配比進(jìn)行造漿。水泥漿的攪拌時(shí)間不得低于3min。

5 注漿工程效果與結(jié)論

5.1 注漿效果

注漿后進(jìn)行爆破掘進(jìn)，當(dāng)繼續(xù)掘進(jìn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)后方頂幫板部分區(qū)域有淋水現(xiàn)象，且巷道總涌水量依然不小，但隨著-760m中段排水系統(tǒng)的完善，已經(jīng)有足夠能力排掉涌水。至2014年7月，東回風(fēng)巷成功地跟沿脈巷進(jìn)行貫通，完成了相關(guān)施工任務(wù)。

5.2 結(jié)論

中深孔注漿治水技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)各道工序連續(xù)作業(yè)，機(jī)械化程度高，效率高，為工程贏取了時(shí)間。但漿液只是沿著巷道掘進(jìn)方向進(jìn)行擴(kuò)散，鉆孔時(shí)未必所有的破碎帶都能被穿過(guò)，尤其是大角度裂隙的破碎帶沒(méi)有穿過(guò)，漿液滲透不到，這也就是掘進(jìn)后方頂幫板依然有淋水的原因。

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