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煤业大巷超高段两帮加固及顶板充填施工

煤业大巷超高段两帮加固及顶板充填施工

一、工程概况

煤业--材料运输大巷超高段注浆加固施工方案

材料运输大巷断面形状为矩形,巷道宽5.4m,因地质构造原因,巷道超高达到11m,且巷道两帮煤体松软,该巷道承担整个3#煤辅运的一部分,为永久巷道。巷道受附近原小煤窑(已掘)巷道(未支护)影响,原小煤窑一旦坍塌,对超高段巷道造成扰动,加快超过巷道的失稳变形,另加上此段巷道受风化、底板支架扰动、失效锚索锚杆范围扩大等都会对巷道支护造成安全隐患。

为了保证材料运输大巷超高段的使用安全,因此有必要对该段巷道约70米超高段范围内进行两帮注浆加固及顶板充填治理,本公司设计了此治理方案,解决以上问题。


二、治理方案

根据勘查实际情况及地质资料研究分析,本工程决定采用“化学加固材料+化学充填材料对超高段注浆”的方案进行综合治理。


具体方案为:

1、先对巷道两帮进行加固;2、加固结束,架棚锚网支护,安装顶板充填注浆管;3、对巷道顶板喷浆;4、顶板充填。


三、施工工艺、设备

1、注浆治理范围:材料运输大巷超高段,治理段长约70m。

2、钻孔设计

 (1)先根据巷道高度在巷道两帮布置三排五花眼,排间距3-4米,孔深6-8米。(如下图)

QQ图片20180507085649.png

(2)在距离顶板5m处架设钢棚锚网,顶板充填注浆管安装每排安装3个,中间注浆管长度4m,两边安装注浆管2.5m, 排距3-4m。   

3、钻孔结构

钻孔采用锚索钻机、风煤钻,注浆管采用4分无缝钢管和注浆麻花钻杆。

4、注浆方式

化学材料采用一次性纯压注浆。

5、注浆材料及主要性能

注浆材料是注浆工程中的一个重要组成部分,它关系到注浆工艺、工期、成本及注浆效果。因此,注浆材料是直接影响注浆经济指标的重要因素。

xxx煤矿喷涂材料进行全断面喷浆施工治理.jpg

通过综合比较,结合矿区实际情况及其他煤矿井巷治理经验得出:

选用化学材料注浆,以达到治理目标为原则,合理降低注浆治理成本费用。


6、注浆压力

注浆压力是推动浆液在裂隙内运动、扩散、充塞压实的动力。是注浆参数中最重要的参数之一,亦可人为控制,从而达到预期效果。具体压力确定如下:

一般来讲,注浆压力可人为控制,注浆压力应由低向高逐渐过渡,在注浆刚开始的前几个孔,注浆压力要控制低一些,一次注浆达不到终压而注入量较大时,可在低压下结束注浆,而后复注,直到本孔段达到终压,后注孔,因岩层的裂隙或空腔已被充塞,注浆初压就较高,因此注浆初压常要提高到1Mpa以上,以保证注浆效果。

注浆压力的主要影响因素是岩层裂隙大小,浆液的浓度和注浆量。裂隙大小不易控制,所以通过掌握浆液的浓度的变化及调节泵量的大小来控制,压力的变化达到设计压力时,观察10分钟,停止注浆。

本次注浆压力不大于1.5Mpa。


四、施工工艺

1、注浆设备

1.1注浆泵:选用煤矿用气动双液注浆泵

钻孔设备:矿用锚索钻机1台、风煤钻1台

1.2混合器、抗震压力表、吸浆管、高压胶管

1)混合器:选用人字型三通混合器

2)抗震压力表:选用YK-1型耐压160Kgf/cm2的抗震压力表

3)高压胶管:选用直径13mm双层钢丝编制的高压胶管,允许压力25MPa。

2、注浆流程

布设钻孔——注浆材料—注浆泵—输浆管—控制阀—孔口管—壁后裂隙(空隙)—停浆—封孔—冲洗管路—倒孔

3、注浆顺序及注浆工序

4、注浆效果分析及检查

注浆的目的就是通过浆液粘结破碎煤层、岩层,注浆完成为一个整体。通过对注浆施工技术资料的分析,地质条件的变化和检查钻孔的情况来评定注浆效果和质量。

5、注浆压力的变化

在整个注浆过程中,以各孔各次注浆压力的变化来判断分析是否随着注浆孔数的增多,注浆压力越来越高,则说明岩层裂隙被充填堵实,注浆效果会较好。

6、注浆量的变化

随着注浆的过程,后期孔的注浆量比前期孔有明显的减少,说明注浆饱满。

7、注浆孔注浆量的变化

注浆孔注浆量由大到小逐渐减少,最后接近或达到结束注浆的标准。


五、注浆作业的技术质量管理工作及有关措施


六、注浆作业的安全生产管理工作及有关措施

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