道清煤矿北斜井采用注浆锚杆封闭围岩裂隙

李涛 曹承斌(通化矿业(集团)有限责任公司道清煤矿，吉林 白山 134301)

道清煤矿北斜井采用注浆锚杆封闭围岩裂隙

李涛 曹承斌(通化矿业(集团)有限责任公司道清煤矿，吉林 白山 134301)

注浆锚杆的设计；注浆安全措施；效果分析；经济效果

煤矿；注浆；火区；工艺；密闭；漏风；裂隙

1 北斜井概况

北斜井现为两个采区，分别布置在-400/-600东翼和西翼，煤炭经-600卸载坑由四条皮带运至-200水平，再由箕斗井提升至地面。根据道清矿的实际情况，结合煤炭地质赋存条件，提高矿井生产能力，经集团公司与矿协商，于2011年3月份，对-3/-50原采区进行旧法（巷柱式）复采。（原开采过程中，在±0标高曾发生过高温现象，并有一氧化碳显现，并及时进行了封闭）。在本次采区掘进准备期间，由于原采区空区密闭不严，连续向采空区供氧，致使揭露原高温地点时，发现烟雾，造成本次复采失败，同时分别在-3、-50上、下石门打密闭，对该区进行封闭。

2 火区治理情况

采区封闭后，每班对该采区及该区临近的所有密闭进行检查，检查结果很不理想，主要体现在：一是密闭漏风严重；二是一氧化碳指标居高不下；三是密闭内氧气含量平均在15%～19%之间。

针对火区的现状，在集团公司指导下，道清矿及时召开专题会议，制定了灭火方案。充分认识到要治理火区，必须从密闭及大巷、石门漏风点堵漏做起，同时对系统进行均压和调整，并向采空区注氮，经过一段时间的均压、注氮和密闭前及大巷、石门喷浆堵漏工作，密闭内的CO、O2指标略有下降，但不明显。

3 注浆锚杆的设计、使用

面临火区治理的紧迫性，为新区接续打造良好的安全基础，集团公司领导高度重视，多次亲临现场指导工作，并针对大巷、密闭、石门堵漏所使用材料成本高的问题，提出了注浆锚杆堵漏的科学建议。我矿根据公司领导的指示，先后去六道江井学习经验，并召开专题会议，制定注浆锚杆实施方案。

3.1 注浆锚杆的原理

所谓注浆锚杆，即用铁管当作锚杆，利用水泥浆由注浆泵的压力，通过铁杆注入到围岩裂隙当中，起到封堵围岩裂隙，加固围岩，增加支护强度的作用。

3.2 锚杆的制作

该区岩石普氏系数f在2～6之间，围岩的松动圈影响范围最大为1.6米，为此该注浆锚杆长度确定在2.0米，锚深1.8米，外露0.2米；锚杆为1寸铁管；前端为斜茬口，斜茬距离为0.03米，便于插入事先用凿岩机打的孔内；锚杆体由外露端向前0.6米处周边打孔，直至锚杆前端，孔间距0.2米，左右错开，便于注浆时浆液注入围岩裂隙；锚杆的外露端往前0.3米处加一楔形铁筋以增加锚杆与孔的摩擦。

3.3 水泥浆制作

水泥浆可按注眼砂浆配比进行配置，遇围岩裂隙较大，可适当加少许速凝剂或水玻璃。

3.4 注浆锚杆的使用

①注浆泵类型：

采用ZBQS-12/10型气动双液注浆泵，其额定工作输出压力10～26Mpa之间，实际工作中，平均工作输出压力可达到8Mpa。

②封堵密闭锚杆布置及施工工艺：a、已打好密闭的锚杆布置及施工工艺对于已打好的密闭，锚杆的布置应根据密闭的厚度，钻密闭前的第一排锚杆终端应打在密闭墙体的中间位置，对于较厚的密闭，可控制在密闭墙体外壁0.6米的范围内（必要时可加长锚杆）间距2米。b、新施工的密闭，首先选择密闭的合理位置，一般在上下石门或尾巷0～8米处，其中2～8米处为密闭封堵区。在封堵裂隙区首先按间排距打好注浆锚杆，然后注浆，确认严密后，按图示位置施工木段闭，再施工夹层闭，密闭及夹层布置。

对于上述施工仍存在漏风的密闭，可根据漏风点的深度、高度不同的实际情况，利用钻机补打注浆钻孔，同时注入水泥浆，最后封孔。

4 注浆安全措施

1、注浆钻孔施工前，首先要对周围的巷道的支护情况进行检查，有隐患及时处理，确认安全后方可施工。2、注浆锚杆的锚深必须符合设计要求，必须保证孔口畅通。3、注入锚杆后，孔口要用木楔楔紧，并封堵严密。4、每个注浆锚杆注浆时要连续，以防堵孔。5、每个锚杆外露端口要带好丝扣，上好阀门。6、当注浆达到最大压力时，而料桶中的注浆料不减少，必须马上关闭锚杆阀门，停止注浆。7、注浆工作停止后，不准停泵，要立即断开注浆泵与出料管的连接，将泵注入清水，以防堵泵，出浆管前头禁止有人。

5 效果分析

通过一段时期对火区内-3、-50十二道密闭及石门、大巷注浆封堵治理后，经检查密闭不漏风，大巷及石门空顶处无漏风现象。火区内的气体成份发生明显变化，一氧化碳没有显现，闭内氧气浓度降至2%～3%，使火区治理得到有效的控制，为新区的开采奠定了安全基础。

6 经济效果

经统计-3、-50火区治理所有材料，共打锚杆孔489个，制作注浆锚杆使用1寸钢管2.8吨，注入水泥8.5吨，使用水玻璃300kg，合计总费用为2万元，如果都使用多宝放水材料封堵裂隙，需要费用30.6万元，从而可节约支出28.6万元。

7 几点建议

1、注浆锚杆制作简单，便于运输，使用方便，封堵裂隙能达到预期效果，成本低，建议使用。2、注浆锚杆间排距的布置可通过在火区附近打注的锚杆旁边打取心钻孔，观察注浆锚杆的影响范围，从而确定注浆锚杆的间排距。3、根据注浆锚杆可通过裂隙渗入，起到固化围岩和封堵裂隙作用原理，在开拓巷道围岩破碎带或巷道、硐室堵火地段超前封堵作用。4、使用注浆锚杆是今后采区石门、大巷、密闭施工的发展方向，从中寻找不足，逐渐完善，加强采空区自燃发火管理，为煤矿安全生产奠定基础。