矿井冒顶涌水空隙区注浆充填施工技术

⒈概况

新疆焦煤集团阜康气煤有限公司二号井设计生产能力0.9Mt/a，矿井主、副斜井开拓，立风井回风，由新疆煤炭设计研究院有限责任公司设计。其中主斜井井筒段全长300m，-19°，平巷段304m，然后转入暗斜井施工。巷道为半圆拱形，巷道净宽4.5m，净高3.55m，掘进断面17.01m2。明槽及井颈段采用钢筋混凝土支护，混凝土强度C30，基岩段采用U29可缩性支架架喷支护，棚距800mm，喷浆厚度150mm，喷射混凝土强度C20。井筒岩性多为泥岩、碳质泥岩且松软破碎遇水变形，在井筒段和转入平巷段施工过程中，共发生6次冒顶，对冒顶区域采用打管缝锚杆（￠42×2500mm）作为临时支护，缩短棚距（由800mm棚距改为500mm棚距），顶部水泥预制块充填的措施安全通过冒顶区域，但冒顶区域长期淋水，壁后岩石遇水变为泥糊状随涌水流失，造成壁后岩石空隙、裂隙加大，形成较大安全隐患。对冒顶区域采用注浆充填的方案，减少了冒顶区域的淋水量并起到了充填密实的作用，消除了安全隐患。

⒉施工方案

采用水泥、砂浆充填、双液浆封孔的技术方案

注浆充填分两个阶段，第一阶段为井筒段冒顶区涌水带孔隙注浆（200m～240m、300～310m），第二阶段为平巷段冒顶区涌水带孔隙注浆（310m～340m，430m～440m）。井筒段从下向上注浆，平巷段从后向前注浆。对于裂隙较大区域，采用水泥、砂混合料注浆，裂隙较小时采用水泥单液桨注浆，封孔时采用水泥、水玻璃双液浆封孔。

⒊施工工艺

第一阶段：井筒段200m～240、300～310m涌水带注浆处理 施工顺序：从下向上

第一步：打眼（注浆眼兼探眼）。打眼采用Y28钻配合3.5m长钎打眼。眼深3米，探明涌水冒顶区孔洞、裂隙。每个断面布置3个眼，正顶一个，两个肩窝各一个，排距3米。

第二步：注浆。对于孔洞较大裂隙，先用水泥、砂子注浆充填密闭，然后用1：1水泥浆密封充填，最后用水泥、水玻璃双液浆封孔。打一个眼，注一个眼。

第二阶段：平巷段涌水带注浆（310m～340m，430m～440m） 施工顺序：从后向前

第一步：打眼（注浆眼兼探眼）。眼深3米，探明涌水冒顶区孔洞、裂隙。每个断面布置3个眼，正顶一个，两个肩窝各一个，排距3米。

第二步：注浆。对于孔洞较大裂隙，先用水泥、砂子注浆充填密闭，然后用1：1水泥浆密封充填，最后用水泥、水玻璃双液浆封孔。打一个眼，注一个眼。

⒋预计注浆量

1.按原来时间冒顶范围预计注浆充填量： ⒌人员组织（三八制） ⒍工期

准备1天，第一阶段6天，第二阶段4天，清理结束1天。预计总工期12天。

⒎计划材料消耗表 ⒏注浆施工

1、注浆设备：1台单、双液注浆泵，型号MYT-150；1台水泥、砂子注浆泵，型号TTB180/10（55）。

2、注浆配比

3、结束注浆：注浆终压原则上取静水压力的2.5倍。当注浆压力缓慢上升，吸浆量逐渐减少，一直达到注浆终压后，按照结束注浆标准，吸浆量控制在50～60L/min，稳定20～30分钟即可结束单孔注浆。

4、每次结束注浆时，将孔口转芯阀关闭，待注浆泵泵压归零后再打开三通放浆，然后压清水冲洗管路。

⒐注浆效果评定

1.井筒涌水量明显减少，井筒总涌水量小于6m3/h。

2.井筒壁后通过打钻孔探测充填密实。

⒊ 井筒实际注混合浆210m3，单液奖650m3，双液浆62m3。 ⒋ 通过以上参数评定，井筒注浆达到预计效果。 ⒑结束语

井筒冒顶淋水区域通过注浆封堵充填后，井筒涌水量明显减少，冒顶区壁后充填密实，消除了矿井安全隐患。