矿山掘进巷道注浆加固技术的探讨
2018-01-30王宁
王 宁
(重庆中环建设有限公司,重庆 401120)
1 工程基本概况
本文选择的案例是由不同的两座矿井资源综合形成的,上部是关闭的,存在采空区,现新建矿开采其下部矿层,故而这种矿有复杂的地质环境,是最容易出现问题的矿之一。我们所选择的整合矿有泥岩型的顶板和铝质泥岩型的底板。这种岩石易受外界环境的影响,发生化学反应。在挖掘巷道时,挖到二十五米处时,发生了顶板和采空区变形的状况,我们的工人用U型钢和架棚协同支护,将其稳固后继续向前掘进,掘进到三十七米住仍旧出现了顶板开裂的现象,对施工造成了很大的影响,所以需要采取U型钢和架棚协联合注浆加固的方式,共同维护巷道稳定。
2 注浆材料
注浆材料主要分为两种,一种是化学注浆材料,一种是水泥注浆材料。
(1)水泥注浆材料。在选择水泥注浆材料时要依据岩石裂缝的特性,选择最合适的注浆材料,并非最贵的就是最好的。岩石裂缝的大小以及其中的渗流速就决定了水泥材料的类型,如果水泥材料无法满足岩石裂缝的需求时可以采用化学注浆材料。
(2)化学注浆材料。适用于加固砂土、地基等等各种类型的地形。而且高分子化学浆材品种较多,可以满足多种多样的需求,它具有粘性好、可观性好的特点,它可以使地基的变形很快中止价格也很低廉,尤其是在本文中十分的实用。
3 过程
3.1 前期准备
注浆加固施工技术的第一步,前期准备。我们前文中提到,在挖掘矿巷道二十五米处发生顶板开裂,前期掘进工人用U型钢和架棚协同支护,单效果依旧不理想,故我们需要在岩石层和木垛架棚中喷射一层高浓度的注浆材料,使得岩石层能够稳定的聚合在一起,确保整个矿巷道是持续稳固的,减少其变形。
3.2 浆液拌以及注浆
接下来就是浆料的配制和注浆。工程师要综合各种各样的化学、物理信息进行合理的设计,选择最为合适的浆料。工人们要依据工程设计师给出的方案,对浆料的配比进行严格的控制。
在搅拌时要注意搅拌速度。注浆时一旦发现漏浆现象就要及时改变注浆方式,确保注浆的质量可以通过调节调压阀来改变注浆中的压力,从而达到改变的目的。
3.3 注浆加固的施工注意事项
注浆加固施工中的注意事项:①在钻孔时要注意不要过于死板,完全依赖工程师的设计。在遇到与工程师的设计不符时,可以适当根据实际情况对钻孔的角度和深度进行调整,但毕竟跟技术人员现场确认。②要合理的调节注浆的压力,有的时候实际情况和测量所得到的结果略有误差,一定要让有经验的工作人员在旁陪伴着,在施工时才能够达到绝对的无误。③我们在进行矿巷道挖掘时,有可能改变岩石层原有的结构,所以在进行矿挖掘巷道加固时也要进行支架的安排,以确保在注浆的过程中不会发生坍塌或是顶板断裂等一系列现象。第四个注意事项是安装多功能注浆泵,合理固定注射枪。
3.4 巷道的充填施工
在注浆完成之后就要进行充填施工了。为了避免空顶的情况,可以使用锚网加木背板进行结构填充形成人工顶板结构。
虽然说进行注浆层后也能够起到稳固作用,但是为了使我们的努力万无一失,再加一层人工顶板结构,可以更好的保证巷道的稳固性。
在巷道上方摊铺一层木板或旧风筒布,可以使岩层和木板或旧风筒布丰富完美地结合在一起,做到一定的稳固,从而避免出现顶板出现片帮问题。
3.5 防漏浆技术要点
在注浆以及搅拌浆液以及施工工艺的注意事项中,我们都提到了一定要防止漏浆的情况发生,但是如果发生了,首先第一步要立刻关闭注浆的总闸,如果是有工作经验的工人可以减少注浆的速度,进行调解调,到合适的速度,确保不会发生泄漏的情况,但如果没有工作经验的工人一定要立刻关掉总闸,等待其他人来处理这个问题,因为漏浆是一件很严重的工程失误现象,一旦发生漏浆,有可能导致整个注浆加固工程的失败。
3.6 注浆加固效果
注浆加固的效果,通过注浆加固之后,航道的挖掘可以持续地进行,保证巷道的稳固。尤其是通过案例的结果验证注浆加固是有效果的,在巷道的持续性挖掘中再也没有出现顶板断裂或顶板脱片的情况,而且通过加固后,能够改变岩石的结构,从而提高他自身的承载力的能力,再也没有出现过坍塌的情况了。
4 结语
通过上文中案例的分析,我们了解到在矿巷道挖掘工程中采空区比较薄弱,顶层也比较容易出现问题。在一般的支架不能够保证矿巷道的稳定性时,我们可以采取注浆加固技术。
注浆加固技术虽然耗费的时间比较长,但是确实对整个巷道的稳固性以及安全性有一定的保证,虽然在一定程度上提高了工程成本,但是为整个巷道、整个矿井的安全提供保证,所以在巷道掘进中,巷道支护形式选择时要有考虑。
参考文献
[1]王惠清.中国矿山掘进设备现状分析及展望[J].能源与节能,2017(10):176-177.
[2]彭佑多,郭迎福,李新,谢伟华,B.S.Dhillon.矿井掘进工作面及巷道环境噪声预测与控制研究状况[J].矿业工程研究,2010,25(04):62-68.