富水条件下破碎围岩倾斜巷道隔断墙施工方法

陈东辉

摘 要：隔断墙作为矿井隔断或者挡水的重要手段，在施工过程中如果遇富水破碎围岩巷道，常常因水害问题影响隔断墙施工质量和效率，严重者造成隔断墙渗水，直接影响矿井的安全，为矿井后期发展埋下了隐患。特殊条件下施工隔断墙，特别是提前施工挡水坝进行隔水预处理，有效地解决了隔断墙渗水的难题。

关键词：隔断墙；挡水坝；破碎围岩

中图分类号：TD214 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）21-0091-02

1 概述

谢一矿井田范围内分布大量小井，主要開采露头煤、大矿的残留块段、D、E组煤层及复采大矿采空区，现井田范围内的小井已全部关闭。进入汛期以后，发现多处小井井筒封闭不实，井筒及地面出现开裂、沉降、塌陷，导致地面水经小井溃入大井，其中谢区新六矿溃入井下水量为3万m3/h，共计30万m3，谢区鸿鑫煤矿溃入井下水量为20m3/h，总量不详，对谢一矿安全生产构成严重威胁。鉴于此，公司决定对谢一矿浅部井立即停止生产，进行收作，对浅、深部井进行隔断，消除水害威胁。

经排查，浅部井与-660m水平需保留的南运道和灰岩放水巷相连通的巷道共有17条，必须进行隔断，共设计隔断墙17道，其中9条斜巷为富水条件下破碎围岩巷道，由于浅部无通风条件，斜巷需由下向上施工隔断墙，施工过程中由于巷道内水量较大，严重影响巷道围岩封闭注浆质量，易造成隔断墙渗水或四周巷道漏水等现象，为了保证隔断墙施工质量，本文结合复杂条件下水害的防治，针对其中一条斜巷隔断墙的设计要求及防治水治理进行简单论述。

2 隔断墙设计要求

（1）隔断墙位置要选在坚固稳定岩层里，两端采用金属骨架+C30混凝土浇筑，中间充填C30混凝土（如图1），在施工过程中隔断施工必须先掏槽，用钎子、大锤或手镐作业，严禁放炮施工。必须先掏两帮槽，再掏底槽，最后掏顶槽，掏顶槽时必须时刻注意顶板及浮矸、碹石情况，必须实帮、实底、实顶与围岩接实。隔断墙位置处有碹体、棚子的，施工前必须将墙体范围内的碹体、棚子拆除，拆除后要及时进行锚网喷临时支护及预注浆处理。喷混凝土厚度不小于50，标号为C20，锚杆规格φ22×2500，锚杆间排距700×700，钢筋网规格为2000×1000，网孔150×150，压茬100，严禁空顶作业。岩体强度较差时，须对隔断墙前后50m范围内巷道进行预注浆处理，或另行选隔断墙位置；隔断墙前后20m范围内围岩必须进行注浆加固，注浆压力大于设计水压的1.5倍，注浆次数不少于3次。

（2）为了保证墙体抗压强度，墙槽及墙体布置金属骨架，金属骨架安设在墙槽内，金属骨架采用11#工字钢或24kg/m旧轨道搭设，骨架呈井字型布置，骨架交叉点处使用双股12#铁丝栓紧，纵、横钢梁间排距500mm×500mm。金属骨架两端采用掏槽方式作为金属骨架生根点，两端必须生根至巷道帮、顶深度不少于200mm。如金属骨架生根巷帮不牢或无法掏槽时可在掏槽正中位置施工加强锚杆，加强锚杆外露1m，锚杆采用左旋无纵筋高强螺纹钢锚杆ф22×2500mm， 树脂锚固剂型号Z2560型全长锚固型树脂，每眼2卷，锚固长度1.4m。金属骨架可捆绑在加强锚杆上。

3 防治水治理

（1）在选定隔断墙位置上侧约2-5m位置施工一道挡水坝，挡水坝两端掏槽至巷帮坚硬岩石，底板挖至实底。（如图2所示）挡水坝宽度约0.5m，挡水坝呈扇形，两侧与巷帮要成15°角向上，保证能将水引至巷中位置。挡水坝掏槽结束后先用喷浆机将两侧掏槽喷至于巷帮同一平面，底板采用混凝土浇筑至高出底板约0.5m。并在巷道中间（最低位置）紧贴底板安设一路排水管路，将巷帮及底板水采用管路引至隔断墙位置以下。待后期隔断墙充填至一定高度后将排水管路拆除。保证下侧隔断墙施工位置巷道无水，有效保证后期隔断墙施工位置注浆封闭质量。

（2）先对需注浆段巷道进行喷浆，喷射混凝土必须采用潮喷。施工段喷浆一次性喷厚≮100mm，使其结合成一个整体，强度为C20，喷射混凝土配比为（重量比）P. S.A 32.5级水泥：黄沙：石子=1：2：2，水灰比为0.45：1，速凝剂为水泥重量的3%～5%，通过喷浆形成密实外止浆层。

（3）不带压或低压注单液浆（由于斜巷道内注浆，采用正常带压注浆或高压注浆时单液浆会快速裂隙留向巷道下侧，不带压或低压注浆可以保证浆液能沉淀在裂隙内，起到凝结作用）。在过巷段前后5m施工1.0m深的注浆孔（煤体垮落、松软，深孔成孔困难），孔口管规格：为Φ22×3.25×600mm普通钢管，然后对过巷段煤体（或岩性破碎带）进行无压或低压（压力≯0.5Mpa）注浆，使单夜浆充填到煤体塌落带的空隙中，使煤体形成整体，为在煤体中造孔创造条件。

（4）深孔注双液浆形成隔断，注单夜浆形成外止浆层。煤体经过低压注浆形成整体，可穿煤层造孔下套管，在巷道的肩窝位置依次4根套管，使管上口在老巷下方5m位置，然后进行注双液浆，水泥浆配比1：1，水泥浆：水玻璃1：6，双液浆的初凝时间控制在20s，现场可根据实际情况调整配比，保证浆液从管上口淌出后即初凝形成隔断。然后在巷道中间位置下套管进行单液浆注浆，形成外止浆层。

（5）带压注浆加固。内、外止浆层形成后，在该段巷道布置注浆孔，终孔在内外止浆层中间，开始带压注单液浆，最终达到该段密实，坚固。

4 注意事项及结论

（1）施工前要联系地测部门提供施工巷道岩性资料及剖面图，根据岩性资料确定隔断墙位置及挡水坝位置，隔断墙选址要避开大型构造附近，同时要考虑施工地点的空间关系，防止相邻巷道净垛较小，不能够起到封闭作用。倾斜巷道下口密闭墙要留有泄水口。

（2）倾斜巷道施工隔断墙优先采用在斜巷上部向下施工隔断墙，可以保证充填混凝土充填细密无空隙，如果必须采用自下向上施工的方式，隔断墙必须分段进行充填，每段充填后要及时进行注浆，防止混凝土充填过程中由于自身重力造成巷道顶部出现空隙，影响隔断墙质量。

（3）隔断墙掏槽阶段严禁放炮施工，防止炮后围岩裂隙增多，不利于后期注浆加固而造成漏气或漏水。

（4）隔断墙充填混凝土要提前制作试块进行检验，施工过程中要使用震动棒使混凝土充填紧密无空隙，隔断墙完工后对墙体以外巷道围岩进行喷注浆，增加墙体抗压强度，避免地应力作用对墙体的破坏。

参考文献：

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