２０１５年第４期 童娃晨斜技 ｌ３ 井壁加固技术在立井井简工作面预注浆中的应用 邱 刚，陈 哲，徐波 （济宁矿业集团有限公司安居煤矿，山东济宁２７２０００） 摘要根据安居煤矿副井井筒注浆过程中造成井壁压裂的工程实际，在工作面预注浆过程中，采用高压大段高注浆技术 在注浆压力较大的情况下对井壁采取了相应的加固措施，确保了井壁安全和注浆效果，加快了矿井建设。 关键词立井井壁加固预注浆 中图分类号ＴＤ２６５．４ 文献标识码Ｂ ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００５－２８０１．２０１５．０４．０７ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ ｐｒｅ——ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｈａｆｔ ｗａｌｌ Ｑｉｕ Ｇａｎｇ，Ｃｈｅｎ Ｚｈｅ，Ｘｕ Ｂｏ （Ｊｉ’ｎｉｎｇ Ｍｉｎｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ａｎｊｕ ｍｉｎｅ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｊｉｎｉｎｇ ２７２０００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｃａｕｓｅｄ ｉｎ ｓｈａｆｔ ｗａｌｌ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ Ａｎｊｕ ｍｉｎｅ ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ ｐｒｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｌａｒｇｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｈｅｉｇｈｔ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｎ ｔｈｅ ｃａｓｅ ｏｆ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｔａｋｅｎ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ａｎｄ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ，ｓｐｅｅｄ ｕｐ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｈａｆｔ ｓｈａｆｔ ｗａｌｌ ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｐｒｅ－ｇｒｏｕｔｉｎｇ 安居煤矿副井设计深度ｌＯ０８ｍ，在井筒施工 副井井筒静水位埋深１４ｍ），取１５．５ＭＰａ； 过程中要穿过四个较大含水层，需要采用工作面 ，一井筒荒半径３．７ｍ； 预注浆技术治理井壁涌水。在工作面预注浆过程 ［ｏ］一 昆凝土极限抗压强度的二分之一，取 中，常规方法容易造成井壁压裂变形，结合副井井 １８ＭＰａ。 筒一４６０ｍ处注浆时井壁压裂的工程实际，在工作面 同时参考《建井工程手册》的经验值和现场未 预注浆过程中，控制好注浆压力，对井壁采取了相 浇井壁段深度，止浆垫设计厚度为４ｍ。设计图如图１。 应的加固措施，确保了井壁安全和注浆效果。 ｌ 混凝土止浆垫设计及注浆参数 １．１混凝土止浆垫 混凝土止浆垫的作用：（１）保证注浆工作面 安全，防止突水，特别是高承压水；（２）防止注 浆时，浆液窜至工作面，降低注浆效果。 采用了浇筑整体单级平底混凝土止浆垫的技术， 设计强度为Ｃ４５混凝土，止浆垫厚度按照公式计算。 ｐ Ｂｎ＝二＿ ＋０．３× ［ ］ 图１ 工作面预注浆止浆垫施工设计图 式中： １．２注泉厂玉力 Ｂｎ一平底型混凝土止浆垫厚度； 注浆压力的大小，主要取决于注浆孔静水压力 尸ｎ一注浆终压（取地下静水压力的２－２．５倍， 的大小及岩层裂隙发育程度。注浆压力太大，会造 成浆液浪费；太小则很难形成有效的隔水帷幕。注 收稿日期２０１４—１２一ｌ９ 作者简介邱刚（１９８０一），男，山东兖州人，现在济宁矿业集 浆终压取工作面静水压力的２～２．５倍，约１ ６￣２２ＭＰａ 团有限公司安居煤矿工作。 （实际段高划分应根据探水情况进行调整；注浆压 １４ 童堪茬纠技 ２０１５年第４期 力先期孔取低值，后期孔取高值， 同时根据单孔注 ２．３绑扎钢筋 入量来调整注浆终压）。 为增大井壁的整体性，用 ２０ｒａｍ钢筋，间排 １＿３钻机及泵选型 距５０ｃｍ，绑扎成整体，再用混凝土浇筑，来增加 选用ＺＤＹ６５０（ＭＫ一４）型煤矿用全液压坑 井壁的抗拉伸能力，确保井壁安全。 道钻机。一次推进行程为１．５ｍ，适用钻孑Ｌ深度为 １５０ｍ。注浆泵选用１台２ＴＧＺ一６０／２１０型注浆泵和２ ３注浆效果及井壁情况 台ＸＰＢ一９０无级调速注浆泵。示意图如图２。 注浆结束后，根据对注浆检查孑Ｌ的观测，涌水 量得到控制，井筒周围帷幕形成较好，注浆对井筒 周围岩石进行了加固，从而为下一步的井筒掘进创 造了极为有利的条件。通过井筒开挖，现场实际揭 露井筒内石裂隙和孔隙浆液充填饱满密实，注浆堵 水效果良好。井壁加固技术可以在保证井壁安全的 情况下有效地增加注浆终压，增大注浆的段高和扩 图２注浆系统示意图 散面积。井筒掘进期间曾先后创造千米深井月度 １０８ｍ、１０９ｍ、１０５ｍ的优异成绩，加快了矿井的建设。 ２井壁加固技术 ４结论 在工作面预注浆前施工止浆垫，为了抵抗注浆 过程中较大的注浆压力，确保井壁的安全，采取井 为保证井筒工程质量及下部井筒施工安全，如 壁加固技术。 在工作面预注浆中不对井壁采取加固措施，止浆垫 ２．１ 井壁加厚 上部井壁会有不同程度的破裂，在井筒施工过程中 浇筑止浆垫上方的３模井壁（１２ｍ），井壁厚 需对相应井壁爆破拆除后重新立模板浇灌砼处理。 度由正常的４５０ｍｍ加厚至８００ｍｍ，增大抗压强度 安居煤矿在主副井施工过程中采用增加壁后、提高 （如图３）。 商品砼标号已经绑扎钢筋等一系列措施，对井壁进 且５Ｑ ｉｊ蛐 行加固，成功避免了井壁破除产生的影响，使注浆 主 且赴 三 ｍｏ 效果和井壁安全做到了完美结合，快速优质地完成 了井筒的掘砌。 ｝Ｉ ．一 ．【参考文献】 美 ≈ 薯 虽 ［１］ 崔云龙．简明建井工程手册［Ｍ］．北京：煤炭工 鹭 ］｝＿—ｒ卜 尊 业出版社．２００３． ［２］ 张瑞彬．立井井筒工作面预注浆施工［Ｊ］．建井技 薹 Ｉ艟 术，２００８（３）． ［３］ 李海燕．立井工作面预注浆止浆垫的设计与施工技 图３井壁加厚图 术［Ｊ］煤炭科学技术，２００８，３６（３）：４８—５０． ２．２增强混凝土标号 ［４］ 翁家杰．井巷特殊施工［Ｍ］．北京：煤炭＿ｚ－．，３ｋ出 浇筑止浆垫上方的３模井壁（１２ｍ），混凝土 版社，１９９１． 标号由正常的Ｃ４０增强为Ｃ４５，增大抗压强度。 （上接第１２页） 影响范围，在后续开采的综放工作面开采中调整了 形成支承压力的增压区，超前支承压力影响范围约 运输平巷和回风平巷的超前支护范围，扩大了加强 ４５ｍ，在４５ｍ外基本逐渐进入原岩应力区。 支护距离，使工作面超前范围内的两巷维护状况有 ５结束语 了明显的改善，保证了回采安全，满足了通风和行 人的要求，取得了较好的技术经济效果。 根据现场观测得出的综放工作面超前支承压力