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1、1 1 工作面概况工作面概况新驿煤矿施工八采区轨道下山，根据探查孔揭露该区域三灰含水层厚度为 50m，距离 3上 2煤层 814m，三灰与 3上 2煤层之间岩性主要为中砂岩、粉砂岩、砂质泥岩，揭露此处三灰水压为35MPa，涌水量为 38m3h，预计掘进三灰期间涌水量为102m3h。八采轨道下山掘至变坡点以下 63m 可能遇到三灰，已施工 24m，迎头岩性为黑色粉砂岩，岩石产状为 24012。考虑三灰含水层补给条件差、富水性中等，决定进行巷道超前预注浆，以根治水源，穿过三灰，实现快速掘进。2 2 预注浆设计预注浆设计21 预注浆设计依据依据目前三灰含水层最大水压 35MPa(预计巷道揭露三灰处的
2、水压)计算掘进安全隔水层厚度。式中：在一定水头压力下保证安全所需底板隔水岩层厚度(m)；巷道宽度(取 32m)；隔水岩体容重(取 255tm3)；作用于隔水层底板的水柱高度(取 350m)；底板岩石抗张强度(取 8tt2)。经计算八采轨道下山掘进时底板安全隔水层厚度 142m。根据上述计算确定八采轨道下山沿坡度23掘进至变坡点前 24m 时停止掘进(实际底板安全隔水层厚度 223m)，布置钻孔进行预注浆。22 预注浆钻孔设计221 钻探设备ZL 一 100 型钻机；4255mm 地质钻杆；108mm 和 65mm筒状合金或 PDC 金刚石复合片钻头。222 注浆设备本次注浆使用 SGB610
3、注浆泵及配套设备。223 钻孔结构所有钻孔采用二级结构，开孔 108mm，钻进 155m 后下入89x5mm 的孔口管 15m，注浆固管经耐压试验合格后安设高压闸阀，再换径 65mm 钻头取芯钻进至终孔，详见图 1。图 1 钻孔结构图224 注浆压力考虑目前三灰含水层实际观测最大水压 35MPa(钻探揭露三灰水压)，因此本次注浆压力设计为静水压力的 120 倍，即：42MPa；清水试验压力为静水压力的 12 倍，即：42MPa，且维持终压终量 30min 后，钻孔不漏水或不漏浆，即可结束注浆或试验，证明固管合格。实际浆液注入量大于或接近设计计算注入量，注浆压力呈规律性增加并达到终压；维持终压
4、30rain 后即可结束注浆。225 注浆材料及浆液配比注浆固管及封孔注浆，浆液采用单液水泥浆，水泥采用 425#普通硅酸盐水泥，浆液水灰比选用 1：l，施工时可根据现场情况酌情选择调整。如在加固迎头或者孔口周围岩缝等溢浆时，更换注入双液浆，双液浆采用水泥与水玻璃调配，要求选用 Be=50 的水玻璃，水泥浆液与水玻璃配比选用标准为 1：1。226 钻孔布置根据其他矿井的经验，水泥浆在三灰中扩散半径为 25m，布置钻孔 9 个，分别为注浆孔 8 个，检查孔 1 个，具体见图 2、图 3。227 预注浆量估算图 2 八采区轨道下山预注浆钻孔剖面图图 3 八采区轨道下山预注浆钻孔剖面图式中：预注浆量
5、；c注浆系数，取 12；岩石裂隙率，取 003；有效充填系数，取 0208；扩散半径，取 30m；注浆段长度，取 50m。按水灰比 1：06 折算约用水泥 6t。经估算首个钻孔的用水泥量约为 6t，6 个注浆孔按每孔递减 12 估算，共计约用水泥 12t。3 3 预注浆实施预注浆实施工程前后施工注浆钻孔 9 个，分别为：注浆孔 8 个，检查孔 1个，累计工程量 460m。每个钻孔下孔口管 15m，孔口管埋设牢固，经耐压试验合格后钻进，耐压标实测水压的 12 倍。注浆浆液采用水泥单液浆，采用 325R 普通硅酸盐水泥，浆液水灰比选用 1：041：1，施工时根据现场情况选择调整。实际浆液注入量大于
6、或接近设计注入量，注浆压力呈规律性增加并达到设计终压 42 MPa，且维持终压 30min 后结束注浆，前后8 孔累计注入水泥 135t，浆液量约 35m3，达到了设计标准要求。4 4 结论结论(1)含水层预注浆技术的应用，在巷道周围形成了人为的隔水屏障(隔水墙)，堵截了补给水源通道，隔离了含水层，达到了巷道安全、快速施工的目的。(2)注浆后的三灰含水层涌水量由预计的 102m3h 减少到36m3h，减少约 95m3h，由于三灰含水层水量丰富，短时间内不易疏干，使排水费用大大降低。(3)掌握了三灰含水层扩散半径在 35m，为今后注浆提供了科学依据，为矿节约资金约 20 万元。*收稿日期：2008 一 03 一 05作者简介：作者简介：方志明(1977 一)，1996 年毕业于徐州煤炭工业学校矿井地质专业，现在临矿集团新驿煤矿地测科工作。
