新田煤矿巷道注浆加固设计x
时间：2020-10-21 16:31:05 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
浅淡新田煤矿巷道注浆加固方案
谢红政
一、矿井概况 新田煤矿现处于矿建时期，开拓、准备巷道的围岩基本为泥岩， 部分处在断层、沟渠构造带，而且有部分淋水， 泥岩遇水后发生膨胀， 使已掘巷道变形严重，重复维修频繁。
二、巷道加固方案
1）由于此次加固巷道为永久性巷道，其使用寿命较长，今后将 承担的运输任务会越来越重， 要求对变形巷道处理后提高巷道自身的 支撑强度，减少巷道维修量和维修频率，保证生产安全，提高生产效 率，加快矿建速度，决定对主要巷道进行注浆加固。
2）注浆加固原理：通过注浆加固可以使松散煤岩体重新胶结成 整体，形成承载结构，充分发挥煤岩体自身支撑能力，高强度浆液注 入煤岩体内存在的裂隙后形成强筋骨， 改变煤岩体的松散结构， 提高 围岩内部的粘结力和内摩擦角，增大煤岩体内部块间相对位移的阻 力，从而提高了岩体自身强度 , 有效地改变岩体的力学物理性质，实 现利用围岩本身作为支护结构的一部分 , 充分调动围岩的自承能力， 属于主动支护的范畴。
三、注浆地段
三条主井筒、 930 集中运输大巷， 935 集中回风大巷， 890 集中 运输大巷， 895 集中回风大巷， 930 北集中回风石门， 930 北集中轨 道石门，890北集中回风石门， 890北机轨合一石门共计约 1500米的 巷道需加固。
四、注浆支护参数设计
注浆锚杆：采用 ①22mm勺无缝钢管制作，钢管壁厚3mm注
浆锚杆长度为2500mm孔深3000mm注浆锚杆注浆段长度为2800mm 杆体上每隔100mm螺旋布置①6mm勺注浆孔；采用水泥砂浆搀速凝剂 进行封孔，或采用快速凝水泥药卷封口，封孔长度不小于 200mm端
部70mr制作成M20的螺纹。
注浆锚杆的间排距：考虑到渗透半径一般为 0.8 — 1.2m，注 浆锚杆间排距取1500?1700X 1800?2200mm视巷道断面及变形情 况适当调整。注浆孔初步设计沿巷道断面每排布置 8个，孔深3000mm 巷道帮部底角注浆锚杆下扎角度为 30?45°，布置在巷道的底角上， 矩形巷道帮部顶角注浆锚杆上扎角度为 30?45°,距顶板450mm其 它锚杆尽量垂直岩面布置，夹角不得小于 75°。(注浆支护示意图 如下)
( 3)注浆参数：以单液水泥浆为主，水泥选用 425 水泥，水灰比 为0.8?1:1, 具体合适比例跟据实际施工情况和岩性作适当调整。在 顶部的孔压力控制在1.5 — 2 MPa,帮孔和底孔压力控制的1.5 MPa。
( 4)注浆方式：考虑到围岩松散破碎，可能出现注浆时串浆堵孔 问题，米用纵向间隔注浆方法，即初次注浆间隔为 3.2m (每隔2排
注浆)，然后进行复注。注浆顺序为自下而上，先注底角及底板孔， 再注帮部，最后注顶板孔，隔排注浆。
注浆支护示意图如下：
拱形巷道ir：矩形巷道
拱形巷道
ir：
矩形巷道
(5)注浆量预算
Q=An R2L? n
式中:Q为单孔注浆量
A为注浆损耗系数，取0.9
Ji为圆周率，取3.14
R为有效扩散半径，取1.2
L为注浆断长度，取2.8米.
n为孔隙率，取0.05
?为浆液充填系数，取0.8
Q=0.9*3.14*1.2*1.2*2.8*0.05*0.8=0.46M
单孔注浆量为0.46立方。
五、注浆施工工艺
锚注工艺流程：打注浆锚杆孔-安装注浆锚杆-封孔-注浆。
1、 安装注浆锚杆：顶部注浆锚杆采用锚索机打眼，帮部及底板注 浆锚杆采用风钻打眼，孔径 ①28mm并用扫眼器吹尽孔内水及煤岩 粉，将注浆锚杆插入孔内，注浆管外露 50~ 70mm
2、 注浆：
(10).配件材料的准备
把注浆泵、注浆用高压软管、工具、注浆管、 U型卡、连接注浆
管用的接头等附件、注浆材料、破布运至施工地点，并准备一桶清质 油(约30升)，用于施工前的试验及施工后泵的清洗。
（2）注浆液的配置：现场采用浆液搅拌桶搅拌配制，先按水：水 泥=0.8 ：1 的比例将清水加入拌料桶内，再按比例加入水泥，水泥要 粗筛去除杂质，然后放搅拌容器内，混合搅拌均匀，然后开始注浆。
（3）注浆：注浆前按要求把注浆设备、阀门、高压注浆管路连接 好，快速接头连接牢固。
确认系统连接准确、 安全可靠后， 开始注浆。
先从小到大的顺序缓慢打开注浆泵的供风阀门进行注浆， 注浆过程中 要注意压力表的变化情况，当压力表达到1.5MPa,稳定时间达15min 时，先关闭注浆泵，再关闭注浆锚杆处的截止球阀，然后打开压力表 下侧的卸压阀进行卸压， 使残余在管路内的浆液回流到储液桶内， 然 后卸下U型销，取下注浆管路，将注浆管路再安装在下一根注浆锚杆 上重复进行上述程序继续注浆。
（ 4）在注浆过程中，注意检查其它注浆锚杆及巷道壁局部是否有 漏浆现象，如有漏浆现象时，在不停机的情况下，用快速水泥或锚固 剂进行封堵，当快速水泥或锚固剂凝固后，再继续注浆，以防浆液继 续泄漏，同时将漏液的注浆锚杆标记清楚。
（ 5）清洗设备：注完浆后，用清水将搅拌桶内外、设备及管路清 洗干净。往桶内加入清水，同时加入少量润滑油，开动注浆泵，将注 浆泵内残留的浆液排出去，以防浆液堵塞注浆泵及管路。
（ 6）注浆顺序：对于每一排注浆锚杆，先进行注巷道两帮底脚及 底板，然后注两帮，最后注拱顶部；如果在注浆过程中，其它注浆锚 杆出现漏浆现象时， 必须先将有漏浆现象的锚杆安上截止阀， 并将截 止阀关闭或将其它锚杆预先安上截止阀并关闭。
注浆观测与记录 注浆过程中要观察、记录注浆过程中的压力、浓度、材料及其耗 量、发现的问题及处理。并填写注浆记录表。
注浆质量控制
1） 控制注浆速度 为了达到预期注浆效果，在注浆过程中，要控制注浆速度（一般 为 10-14L/min ），速度太快浆液会流到较远地方（可能会超出设计范 围）。
2） 控制注浆量
一般开始注浆或裂隙较发育地方注量较大。
当泵的压力表的指示 数值达到2MPa或注浆量达到设计要求时，可停止在该孔注浆，并转 移至下一孔；如此循环，直至加固施工结束。
七、劳动组织管理
1、采用“三八”制作业， 每班安排 4人负责打眼、 安装注浆锚杆、 注浆作业 4人，其中开机 1 人，负责控制注浆压力及操作注浆机 的开停，注浆机的日常维修及记录注浆孔号、注浆压力、注浆量等原 始资料；孔口管理 1 人，负责装卸注浆锚杆及注浆机出浆管的连接， 以及观察并处理巷壁渗透及漏浆； 运料拌料 2 人，负责在注浆时充分 搅拌水泥浆及吸浆笼头的管理。
（见下表 ）
工种
出勤人数
备注
夜班
早班
中班
小计
打眼工、安装
工、注浆工
4
4
4
12
电维修工
1
1
1
3
下料工
2
2
2
6
班 长
1
1
1
3
合 计
8
8
8
24
八、注浆时的注意事项及安全措施。
1、 制作水泥浆时，要先加水，开动搅拌机，然后再加入水泥。
为保证连续注浆，必须准备2-3个储浆池，并备一个清水池。
2、 注浆时要先使用高速注浆，待压力增加到 1Mp以上时，换为 低速注浆。
3、 注浆过程中，发现作业面跑浆时，及时处理，如措施无效， 停止该孔注浆，换下一个孔，对该孔进行彻底处理。
4、 注浆过程中，发现长时间不上压时，必须首先查明有无漏浆 现象，泵的吸浆是否正常，查明原因后，根据情况，。采取封堵、调 浓浆液、加水玻璃缩短凝胶时间、间歇注浆等措施进行处理。
5、 注浆过程中，发现长时间上压很快时，要观察球形阀是否打 开，注浆管或吸浆管是否堵塞，发现问题，要及时处理。
6、 注浆过程中，要派熟悉注浆机的电工跟班作业，发现不吸浆
时，要立即进行处理
7、在注浆前要充分做好各项准备工作，以机器的运转情况进行 检查，排除故障。对注浆管路系统，包括接头、阀门等，都要认真检 查，如有破损， 应予更换， 不好用的接头阀门不得使用， 以免注浆时， 在较高压力下发生脱扣的免除事故。
8、为防止碎碴进入管路或泵体，发生堵管，造成中途停机现象， 要采取如下措施：
①首先从材料入手，保证水泥新鲜，无结块，无异物，倒水泥时 要防止碎纸等杂物进入搅拌机。②拌制浆液前，搅拌机和储浆池、清 水池应进行冲洗，保证干净、无碎块杂物。③浆液进入储浆池之前， 必须经过滤网过滤； 同时注浆泵的吸浆管必须有笼头。
④在连接注浆 管路时，要开“清水泵”冲洗管子，边冲边接，以保证注浆管内无碎 块杂物。
9、 在注浆过程中，所有折卸下来的接头、阀门，都必须有专人 及时清洗干净，以备轮换使用。
10、 注浆过程中，发现巷道支护体变化时，要停止注浆。
11、 注浆作业要前后配合， 统一指挥，才能保证注浆计划的实现， 以达到预期的效果。
12、 注浆作业完毕后， 所有的机具设备， 特别是搅拌机、 注浆机、 接头、阀门、储浆池等，都应认真清洗干净，收好，保存好以备下一 次注浆。
九、注浆司机安全措施
1）开泵后要思想集中，时刻注意压力表的升降变化情况，及时
调整档位，发现异常马上停泵处理
2）听到观察人员停机信号，要马上停泵，待处理后方能开机注 浆。
3）如果停泵时间过长，停泵后立即冲洗管路，特别是混合器前 端部分不得凝固。
4）在处理堵管停泵时，要特别注意带压力的管路不能对人，打 开时人员要站在开口的侧面，避免压力浆液喷出伤人。
2、注浆泵各个风管、油管连接部位必须牢固可靠，用铁丝固定 捆绑牢靠，严防风管、油管连接部位断开伤人。
3、开机泵前应检查泵和管路是否连接正确，管路是否畅通，管 路接头要牢靠、严密、有效；
4、注浆结束，先进行卸压方可卸混合管，防止孔内液体压出伤 人。同时在卸管路时，人不要站在正前方防止伤人。
5、操作人员要佩戴皮手套、防护眼睛等安全防护用品，以防止 浆液溅洒眼内及皮肤上。
注浆人员不得站在注浆孔的正下方， 以防由 于钻孔密封不严，注浆管滑落而高压浆液击伤。
6、在注浆过程中 ,在注浆施工点 10 米范围内应避免其它无关人 员进入, 以防止渗漏的浆液或压力浆液击伤。
7、每次施工前施工人员要尽量远离顶板条件不好的地方，防止 由于注浆压力升高，造成片帮或冒顶而伤人。严禁空顶作业。
8、注浆时严禁其他人员站在注浆孔的正前方，防止注浆压力升 高，浆液从孔内崩出而伤人。
9、施工组织要确保协调有序，现场要有区队跟班队长以上的负 责人现场指挥， 施工和检修不得平行作业， 防止机械设备因误操作而 伤人。
十、注浆效果
经过注浆后，煤矿巷道强度得到了加强，注过浆的巷道至现在已 经二年没进行过维修，大大节约了成本。
