矿山井巷工程施工中的预注浆技术

矿山井巷工程施工中的预注浆技术

王聪命

甘肃蓝野建设监理有限公司  甘肃  兰州  730030

摘要：矿山井巷是建于地下的建筑场所，预注浆是矿山井巷工程的核心，本项目以矿山井巷工程为背景，对预注浆工艺进行了研究，并对预注浆工艺进行了重点研究，以保证其在矿山井巷中的高效应用，对已有的预注浆工艺进行了创新，推动了采矿行业的发展。在矿山井巷建设中采用预注浆技术，可在矿山井巷中形成一道封闭的防渗帷幕，从而打破了地质条件的局限，使其能有效地利用自身的技术优势，改善施工条件，保证了矿井的安全。

1.预注浆技术在矿山井巷工程中的优势

矿山井巷施工采用预注浆工艺，其优点是多方面的。首先，它对井巷的稳定有很大的改善。采用注浆法对围岩进行注浆加固，减小了岩层的松动与位移，降低了塌方的危险性。其次，该方法能有效提高项目的安全性能。在开挖之前，先对围岩做好加固处理，这样就能减少工程中存在的安全隐患，为施工人员创造一个更加安全的工作环境。同时，采用预注浆工艺对改善工程质量也有一定的帮助。通过提高围岩的总体力学性能，降低了对后期维护、加固的要求，提高了井巷的服役年限。从经济效益上讲，尽管预注浆的初始投资比较高，但是从长远来看，它可以减少维修费用，并可以防止因地层失稳而引起的重大工程事故。同时，该工艺的实施，也大大提高了施工的效率。在施工前对地层进行预处理，可缩短工期，缩短工期，缩短紧急情况，加速建设进程。

2.预注浆技术在矿山井巷工程施工中的应用

2.1地面预注浆

2.1.1注浆前的准备工作

在注浆之前，必须做好一系列的前期工作。首先，要对注浆区进行勘察，掌握注浆区的地质条件，地下水位，地下设备等资料。其次，对注浆材料的选用、注浆孔的位置及间距进行了详细的分析。施工前应做好施工前的准备工作，包括对注浆场地的清扫、施工场地的清洁、安全等。其次是设备的准备，主要是对注浆装置进行试运转，检验注浆装置的工作状况，保证注浆装置的正常运转。

2.1.2确定注浆孔数量及布置

首先，必须对该项目的特殊需求及地质情况进行全面的分析。根据工程结构类型、土层性质及预计注浆效果，可对注浆孔个数进行初步的取值。其次，根据地质勘察数据和现场调查结果，对地下情况进行分析和评估，确定注浆孔的布置位置。注浆孔的布置要均匀，且要考虑到地下障碍物和裂隙等因素。另外，在注浆过程中，应根据注浆材料特性及机械作业范围，合理地选择孔间距及孔深。最后，基于前期设计的钻孔数目及布设方案，开展现场测试与调试，并结合实际注浆效果评价，对最终钻孔数目及布设方式进行优化。

2.1.3设置注浆作业参数

首先，对注浆压力进行了分析。按现行规范规定，注浆压力要根据工程性质、土层性质及浆液性质来确定。一般来讲，注浆压力可以设定在0.5~5.0 MPa之间，具体的取值要视实际情况而定。其次，浆液流速也是一个重要的因素。注浆流速要根据工程孔隙率、浆液流变特性及工效要求来确定。通常，注浆流量可以设定在0.1~10升/分之间。最后，注浆时间也是一个值得关注的问题。根据注浆材料的孔隙率、注浆材料的固化时间和注浆效果的需要来决定注浆时间。注浆时间通常为10~60分钟。第四，注浆料的掺入量对注浆质量的影响也很大。按规范规定，注浆料的掺入量要根据工程性质、孔隙率及浆液性质而定。通常情况下，浆液的掺入量为5%~30%。

2.1.4科学评价注浆结果评估

通过对注浆后的孔隙率、渗透性及强度的测定，来判断注浆的效果。通过对地下水的观测和观测，可以评价地下水的变化，提高渗透率，降低孔隙率等。根据注浆材料在孔内的填充状况，判断注浆均匀程度及注浆强度。通过对钻孔断面进行观测，对注浆材料进行采样，并对注浆材料进行分析，从而判断注浆材料的填充情况以及能否满足设计要求的压实度。另外，对注浆压力、流量、时间等进行了评价。通过对注浆参数的监测与记录，能够判定注浆工艺是否满足规范要求，从而保证注浆质量的稳定与持续。最后，对注浆后地下工程的稳定与承载力进行评价。根据现场观测资料及监测资料，可对注浆后结构的损伤程度作出判定，并对结构的工作状态作出评价。

2.2工作面预注浆

2.2.1注浆前的准备

注浆之前要做一系列准备。一是待注浆区域的勘察与调查需查明地质情况，地下水位及地下设施。二是需拟定注浆方案，主要有注浆材料选择，注浆孔位置及间距。那么，就必须要做好场地的准备，比如对待注浆区域进行清理，以保证工作区安全整齐。下一步就是对设备进行准备，主要包括对注浆设备工作状态及性能进行调试与检验，以保证设备能够正常工作。另外，还要配制注浆材料及相应配套装备，以保证质量可靠。注浆之前，还要做好相关安全措施及防护措施以保证施工人员及现场环境安全。

2.2.2确定注浆孔数量及布置

首先要对采场巷道的大小及所处的地质情况进行评价，如巷道的宽高，岩性，裂隙情况等。研究表明，孔间距、孔间距等参数对孔间距、布孔形式等都有一定的影响。其次，依据施工现场大小及地质情况，按照有关规程规定，对钻孔的布置进行了计算。通常，注浆孔数应依据井巷大小、岩性及相关规范建议值来评价。再次，注浆钻孔布置在巷道围岩或顶板重要部位，如裂隙带、岩层变动等。为了取得最好的注浆效果，在设计钻孔时，必须充分考虑围岩的稳定及浆液的扩散范围。最后，注浆孔的孔径和埋深是由注浆体的性质、井巷的大小及地质情况决定的。一般来讲，注浆孔的孔径、埋深都是参照规范中推荐的，然后再结合工程的具体条件进行适当的调整。

2.2.3设置注浆作业参数

(1)注浆压力的确定。注浆压力是注浆过程中作用于注浆材料上的压力，其大小直接关系到注浆效果及施工质量。在确定注浆压力时，应从地质条件、巷道尺寸及浆液性质等方面进行考虑。按目前的设计规范，注浆压力通常为0.3~1.0 MPa。注浆压力过小，不能很好地填补裂缝、孔隙，影响注浆效果；但是，过高的注浆压力会使围岩产生过大的破裂或破坏，从而对巷道的稳定产生不利影响。所以，在工程实践中，必须对注浆压力进行准确的控制，才能保证工程的质量。(2)注浆速率。注浆速率是注浆材料在注浆时的流动速率，直接关系到注浆效果及施工质量。合理的注浆速率能使注浆材料在裂缝、孔隙中充分充填，从而改善注浆效果，增强加固效果。按目前的规范，注浆速率应该控制在0。0~2 L/min。低速注浆会造成注浆料不均匀或不能填满整个注浆面积，从而影响其固结效果；但如果注浆速率太快，会导致浆液外溢或喷出，既浪费资源又污染环境。所以，在工程实践中，应结合隧道大小及注浆范围等因素，对注浆速率进行适当的选择，以保证注浆效果的稳定性与可靠性。

2.2.4科学评价注浆结果

(1)注浆效应的评估。对其注浆效果的评估，主要是通过观测巷道围岩的稳定及注浆材料的充填状况来判断。通过监测围岩的收敛变形，观测裂隙情况和注浆材料的充填度等指标，可以判定注浆效果。采用合适的注浆材料，可以有效地改善围岩的力学性能和稳定性。(2) 注浆质量的评估。注浆质量的评定，重点是对注浆材料的组成、配合比的满足程度进行了分析。通过对注浆材料的固体物含量、浆体比例以及浆液的流变学性质等综合评价注浆质量。采用满足设计规范的注浆材料，是保证注浆效果、提高施工质量的重要保障。(3)巷道的稳定程度。超前注浆是保证工作面稳定的重要手段。通过对巷道变形、裂隙及位移的监测，对巷道的稳定性进行了评估。利用量测仪器、岩体监测系统、位移传感器对巷道进行实时监测，并对其进行监测，从而对巷道的稳定性进行及时评价。

结束语

矿山井巷工程属于复杂、困难和风险较大的工程，其预注浆技术是决定该项目能否顺利实施的关键。要重视注浆施工中的要点，保证在施工前、施工中、后阶段的工序都能按程序进行，并保证施工人员严格遵守有关的规章制度。完善和革新已有的预注浆工艺，使之更好的为矿山井巷工程服务，确保煤炭工业的长期健康发展。

参考文献

[1]何守伟.预注浆技术在矿山井巷工程施工中的应用[J].世界有色金属,2020(08):234-235.

[2]王兴亚.预注浆技术在矿山井巷工程施工中的应用[J].世界有色金属,2019(19):190-191.