運輸順槽掘進斷層含水破碎帶注漿堵水與加固施工方案

1、運輸順槽掘進斷層含水破碎帶注漿堵水與加固施工方案羊場灣煤礦y292運輸順槽掘進穿過df15斷層含水破碎帶注漿堵水與加固施工方案1工程概況羊場灣煤礦y292運輸順槽沿二煤底板掘進，根據(jù)地質(zhì)資料前方將遇 到df15正斷層。2#煤層煤厚12.31m，傾角10。；煤層直接頂為粉砂巖、 中粒砂巖互層，厚1.15m；老頂為中粒砂巖，厚18.45m；直接底為細砂巖， 厚10.79m。df15斷層傾向305° ,傾角82° ,落差15m,與y292運輸順 槽斜交，夾角約36。o該順槽在掘至距斷層15m時，按7。下坡掘進直至 通過斷層帶，巷道底板見2#煤底板夾石干，然后沿2#煤底板掘進。該順

2、槽 在距斷層前后15m范圍采用錨、網(wǎng)、噴支護，并采用u25鋼支架進行加 強支護，該范圍巷道斷面采用三心拱，巷道寬5900mm,高4000mmo根 據(jù)礦地測科在探巷探斷層實際情況，該斷層可能出現(xiàn)圍巖破碎涌水、涌砂 現(xiàn)象。2日的及要求為防止df15斷層在巷道掘進通過時發(fā)生突水或冒頂事故，現(xiàn)按照煤 礦安全規(guī)程、礦井水文地質(zhì)規(guī)程及煤礦防治水工作條例有關(guān)規(guī)定， 結(jié)合井田地質(zhì)勘探資料、井巷揭露的地質(zhì)資料有關(guān)內(nèi)容，特編制本設(shè)計, 對df15正斷層進行化學(xué)預(yù)注漿加固，防止突水、涌沙及冒頂事故的發(fā)生。為確保工作面能夠順利推過df15斷層，防止掘進時發(fā)生冒頂或涌沙 涌水事故，我們擬采用深孔超前化學(xué)預(yù)注漿加固及開挖

3、后圍巖錨注加固相 結(jié)合的方法，實現(xiàn)堵水固沙，保證不發(fā)生冒頂或涌沙涌水事故，消除過斷 層的種種不安全因素，保證巷道的止常掘進。3化學(xué)注漿加固破碎煤巖體的機理1）充填密實作用漿液在注漿泵壓力作用下，不但可以將互相聯(lián)通的巖體裂隙充滿，同 時在壓力的作用下，還可以將充填不到的封閉裂隙和空隙壓縮，從而對巖 體整體起到壓實作用。壓實作用的結(jié)果是使巖體的彈性模量提高，強度也 相應(yīng)提高。2）網(wǎng)絡(luò)骨架作用在破碎煤巖的注漿加固過程中，漿液在泵壓的作用下擠壓或滲透到破 碎煤巖的大大小小的裂隙屮去，漿液固結(jié)后，以固體的形式充填在裂隙中 并與巖體固結(jié)，這些充填的材料在巖體內(nèi)形成新的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)，注漿后的巖體增加 了由加

4、固材料形成的漿脈。這些漿脈在巖體中呈薄厚不一的片狀或條狀，但均相 互聯(lián)系形成網(wǎng)絡(luò)骨架，網(wǎng)絡(luò)骨架內(nèi)側(cè)則是均勻密實的巖體，形成網(wǎng)絡(luò)骨架的充填 材料具有較好的彈性的粘結(jié)強度。3）補強作用巖體的強度通常用莫爾強度理論來描述，注漿加固的補強作用可采用 莫爾強度理論進行分析，為簡化計算，強度曲線采用直線形包絡(luò)線。即?c?tg?式中：t巖體抗剪強度，mpa；o正應(yīng)力，mpa；c巖體的內(nèi)應(yīng)力，mpa；巾內(nèi)摩擦角，°。由上式可知，巖體強度的大小是由c、巾兩個指標(biāo)確定的。當(dāng)集中的 切向應(yīng)力超過巖體的強度極限時，工作面表面的巖體首先破壞，產(chǎn)生裂隙， 巖體原有的內(nèi)應(yīng)力及內(nèi)摩擦角下降，圍巖在一定范圍內(nèi)形成圍巖

5、破碎帶，此破碎 帶內(nèi)的巖體雖具冇一定殘余強度，但其抵抗工作面圍巖深度變形的能力顯著降低, 注漿加固的目的就是通過注漿使這一區(qū)域內(nèi)的破碎巖體的強度及整體性得到 加強，如圖lo巖休c、3值的增值大小，視注漿材料的性能及注漿工藝是否合適而 有所不同，一般來講，注漿材料本身固結(jié)強度高、穩(wěn)定性能好，注漿工藝合理，能保證巖休裂隙充填密實，漿液與裂隙面粘結(jié)牢靠，其c、v值的增值較大。 通過注漿可改善巖體弱面的力學(xué)性能，即提高裂隙的粘結(jié)力和內(nèi)摩擦 角，增大巖體內(nèi)部塊間相對位移的阻力，從而提高圍巖的整體穩(wěn)定性。4）轉(zhuǎn)變破壞作用當(dāng)巖體中存在較大的裂隙時，切裂隙附近的巖石單元處于二向應(yīng)力狀 態(tài)，而當(dāng)裂隙內(nèi)充滿加固材

6、料后應(yīng)力發(fā)生變化，這些單元將轉(zhuǎn)變成三向受力 狀態(tài)。巖石在三向受力狀態(tài)下的強度極限將比在二相或單向受力時顯著增大，并 且脆性減弱，塑性增強，注漿加固起到了轉(zhuǎn)換破壞機理和增加巖體強度的作用。 連續(xù)介質(zhì)（如巖體）內(nèi)冇裂隙吋，在承載過程中會形成嚴(yán)重的應(yīng)力集中，而最 大的應(yīng)力集2中在裂隙端部，如圖2所示。應(yīng)力集中系數(shù)k取決于裂隙端部半徑p , 裂隙長圖1試塊在注漿前后強度變化圖0 3cw圖2巖石裂隙端部 應(yīng)力集中度c及巖體尺寸w之比。介質(zhì)發(fā)牛破壞就是在一定的應(yīng)力條件下裂隙出現(xiàn)失穩(wěn)擴展的結(jié)果。經(jīng)過注漿加固后，裂隙內(nèi)將充滿加固材料，而且由 于加固材料對裂隙面的粘結(jié)作用，會使裂隙端部的應(yīng)力大大削弱或消失, 從

7、而可使巖體的破壞機理發(fā)生轉(zhuǎn)變，由原來裂隙擴展破壞轉(zhuǎn)變?yōu)樵谧畲蠹?應(yīng)力作用下的剪切破壞，或在垂直于最小主應(yīng)力方向發(fā)生拉伸破壞等等。4錨注加固技術(shù)及其機理作為控制軟巖巷道礦壓顯現(xiàn)與巷道維護的有效手段z-,近年來錨注 加固技術(shù)特別是全斷面錨注加固技術(shù)受到了人們越來越多的重視。3 -巖體錨注加固技術(shù)是利用特種中空錨桿兼做注漿管，融錨固、封孔、 注漿工藝為一體，對巖體實施外錨內(nèi)注加固處理的一種加固方式。它是巖 體注漿加固技術(shù)同巖體錨桿加固技術(shù)的有機結(jié)合，充分利用注漿加固與錨 桿加固的各口優(yōu)點，全力調(diào)動整個巷道圍巖自身的承載能力。同傳統(tǒng)的支護手段相比，錨注加固技術(shù)有許多顯著的優(yōu)點。傳統(tǒng)的框 架式結(jié)構(gòu)支架，

8、只對圍巖表面施加阻力，而圍巖作為被支護的對象，本身 不參與支架的支護作用，因此支護結(jié)構(gòu)要被動地承受全部的外界壓力。普 通的錨噴或錨噴網(wǎng)加固，在圍巖軟弱、巷道圍巖松動范圍很大的情況下, 由于整個錨桿都在巷道i韋i巖極限平衡區(qū)或破碎區(qū)內(nèi)，錨桿在i韋i巖內(nèi)部無法 形成堅實的著力點，因此設(shè)想的各種成拱機制較難實現(xiàn)，錨桿只能同外邊 的金屬網(wǎng)、噴層等一起部分地調(diào)動圍巖自身的承載能力。錨注加固則不同, 一方血由于漿液的滲透壓入作用，充入巖石和巖體裂隙孔隙中，改變了圍 巖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，提高了圍巖抵抗外力破壞的能力, 另一方面整個巷旁被加固的巖體通過錨桿和漿液凝結(jié)體有機地結(jié)合為一 整體，巷道周

9、圍巖體自身的承載能力得以充分地調(diào)動和發(fā)揮，通過錨注加 固體系的整體作用解決軟巖巷道的維護問題。4.1全斷面錨注加固機理在軟弱圍巖條件下，使用錨注加固技術(shù)控制巷道礦壓顯現(xiàn)的優(yōu)點，一 方面體現(xiàn)在注漿漿液對巖石巖體和金屬錨桿的作用與彫響上；另一方面則 體現(xiàn)在錨桿與漿液凝結(jié)體之間的相互聯(lián)系與相互作用上。通過錨桿、漿液 凝結(jié)體和圍巖的共同作用，充分體現(xiàn)出錨注加固的整體護巷效應(yīng)。1）錨桿與漿液凝結(jié)體之間的“網(wǎng)絡(luò)”效應(yīng)漿液對巷道圍巖裂隙的全面灌充以及同錨桿桿體的全面膠結(jié)作用。這 些作用不僅對錨桿的防銹有益，而且對錨桿的受力以及對圍巖的控制更有 益處，并且是體現(xiàn)錨注加固優(yōu)越性的主要方面。在一般的全長粘結(jié)金屬錨

10、桿的受力分析屮，能夠進行分析的前提是假 定沿錨桿桿體的軸線方向樹脂、砂漿等充滿鉆孔和桿體間的所用空間，以 保證錨桿受力傳遞的連續(xù)性。實際上，這些假設(shè)在許多情況下，特別是當(dāng) 圍巖比較破碎的情況下，常常是很難滿足的。在粘結(jié)體出現(xiàn)斷續(xù)的地方, 錨桿受力時將產(chǎn)生應(yīng)力集中等現(xiàn)象，因此錨桿的實際受力狀況要比理論分 析計算的結(jié)果惡劣的多。錨注加固系統(tǒng)中的錨桿則不同，由于漿液能夠同巖體及錨桿桿體全面 接觸，并且通過桿體射漿孔和錨桿頭部的擴散面，將錨桿孔內(nèi)、桿體與鉆 孔間以及滲入巖體內(nèi)的漿液凝結(jié)體聯(lián)系成一個“網(wǎng)絡(luò)”結(jié)構(gòu)，形成如同自 然界中樹木主根與須根的共同固結(jié)作用，是錨桿受力傳遞連續(xù)性得以充分 地保證，并通過

11、漿液凝結(jié)體“網(wǎng)絡(luò)”將力傳遞到巷道圍巖z屮，全面調(diào)動 了圍巖自身的承載能力。2）全斷面錨注加固的“固底”效應(yīng)普通錨噴加固軟巖巷道的失穩(wěn)機理是由于傳統(tǒng)的支護方式對巷道底 板的處理不夠，使軟弱圍巖屮的巷道底板成為整個巷道支護體系的薄弱環(huán) 節(jié)之一，因而在地下水侵蝕、礦山壓力等的共同作用下，往往首先造成巷 道底板的破壞隆起，繼而引發(fā)側(cè)墻內(nèi)傾、幫頂塌落等一系列礦壓顯現(xiàn)。松軟圍巖條件下，u型鋼反拱、混凝土澆砌反拱等一般的底板處理方 法，或者由于處理效果不十分理想，或者由于工程量大、工程造價高、施 工工藝復(fù)雜（特別當(dāng)考慮巷道無法滿足安全及使用等方面的要求，需要重 新翻修時），這些方法往往在實際應(yīng)用中受到許多限

12、制。而一般的錨桿或 錨桿加鋼帶處理底板的方法，由于其未能十分有效地解除水分、空氣等對 底板圍巖的作用與影響，因此在水的作用下，巖體強度降低、松動范圍繼 續(xù)擴大時，它所能起的控制底鼓的作用也十分有限。所以，用底錨方法控 制底鼓在許多情況下也被弄用，這也是目前國內(nèi)大多數(shù)軟巖巷道未對巷道 底板進行加固處理的主要原因之一。巷道全斷面錨注加固方式則不同，它是在用錨注方法加固巷道幫、頂?shù)耐瑫r，也采用錨注方法處理巷道底板，因此，這種處理方法不僅對控制巷道底鼓有利，而且對控制整個巷道圍巖變形也i 分有利o由于巷道圍巖的錨注加是以改變巖體自身的物理力學(xué)性能為基礎(chǔ)的，隨著巖體力學(xué)性質(zhì)、水理性質(zhì)和自身承載能力的改善

13、，改善了巷道 圍巖的應(yīng)力分布狀態(tài)，同樣加固情況下，全斷面錨注加固巷道的礦壓顯現(xiàn) 特征普遍好于非錨注巷道的礦壓顯現(xiàn)特征。 巷道半斷面錨注加固方式，由于未能有效的改進和加固軟巖巷道支護體系的薄弱環(huán)節(jié)一一巷道底板，使支護系統(tǒng)仍留有缺陷，導(dǎo)致巷道圍巖的應(yīng)力分布狀況沒有實質(zhì)性的改善，雖能有效的控制巷道圍巖水平方向的 位移，使巷道水平位移大大減小，但無法有效地控制和減小巷道垂直方向 的位移。因此，在底鼓是巷5道礦壓顯現(xiàn)最主要特征的情況下，不宜采用半斷面錨注加固方式對巷 道圍巖進行加固處理。 和半斷面錨注加固方法相反，僅用錨注治底的加固方法，雖能控制 和減小巷道底鼓，但巷道頂板和兩幫的位移普遍加人，巷道周圍

14、的極限平 衡范圍仍然較大。 全斷面錨注加固方法由于消除了支護體系的薄弱環(huán)節(jié)，使整個巷道 加固體系受力均勻，不僅巷道的影響范圍及極限平衡范圍最小，而且巷道 周圍的應(yīng)力分布呈現(xiàn)出圓形巷道的應(yīng)力分布特征。因此，它是最有利于巷道維護與礦壓控制的巷道加方式。3）全斷面錨注加固的“涵拱”效應(yīng)巷道實施全斷面錨注加固后，在錨桿和漿液的共同作用下，巷道錨注 加固圈內(nèi)的i韋i巖被凝結(jié)加固成一個類似于圓形涵管狀的極限平衡或彈性 環(huán)狀承載體，相當(dāng)于巷道自由空間周圍澆鑄了一個混凝土圓涵，能夠有效地 保護整個巷道自由空間。全斷面錨注加固“涵拱”效應(yīng)見圖3所示。5化學(xué)注漿方案的選擇根據(jù)注漿實踐經(jīng)驗可知，被注巖層強度的增長是

15、一種受多種因素制約的復(fù)雜的物理化學(xué)所過程，除注漿材料外，漿液與界石的結(jié)合形圖3全斷面錨注加固“涵拱”效應(yīng)a巷道當(dāng)量半徑；b注漿圈半徑；d加固圈厚度；r極限平衡區(qū) 半徑 式，漿液注入的飽和度以及漿液注入的時間效應(yīng)都有著重耍影響， 特別是提高漿液對孔隙或裂隙的充填程度及對界血的結(jié)合能力，是使巖層 強度增長的重要因素。漿液的擴散半徑取決于許多因素，如被注砂（巖）層的滲透系數(shù)、注 漿壓力、溶液的粘滯度及壓入時間等。所以正確掌握溶液的流動半徑，對 降低溶液消耗、注漿孔布置及保證工程質(zhì)量具有重要意義。一般當(dāng)注漿材料的顆粒尺寸d小于砂（巖）層的有效孔隙或裂隙尺寸 dp,即式1的“凈空比” r大于1時，漿材才

16、是可注的。r?dpd式2注漿工程中應(yīng)要求漿液具有較好的流動性，因為流動性越好，漿液運 動時壓力損失越小，因而能自注漿點擴散距離越大。水泥注漿是處理各種復(fù)雜水文地質(zhì)條件的主要手段之一，但水泥漿液 在注漿壓力作用下，一般只能灌注大于0.3mm的裂隙，單位吸水率可降至 0.01l/cm,彈性模量可以提高12倍，但是在很多情況下選用化學(xué)注漿是 較水泥注漿可靠的，比如：1）水泥注漿后防水構(gòu)筑物仍有滲漏，表明水泥不能注入微細裂隙，有 時雖然滲漏量很小，但它卻具有良好傳導(dǎo)水壓力的性能，一般可用化學(xué)漿 液去截斷微細裂隙的滲流通道；2）當(dāng)巖層裂隙地下水流速超過一定數(shù)值（水泥注漿規(guī)范定為600m/d ）時，一般水

17、泥注漿難以達到預(yù)期效果，此時可考慮采用化學(xué)注漿;3）對斷層或軟弱夾層，可以用高強度的化學(xué)材料加固。應(yīng)用中，證明化學(xué)注漿材料比水泥具有較好的可注性，并能按工程需 要調(diào)節(jié)漿液凝膠時間，所以也適于對流動水封堵，有的化學(xué)材料具有很高 的粘結(jié)強度，可用于松碎巖層的加固。6注漿總體方案由于該斷層落差大，斷層附近有導(dǎo)水裂隙，存在斷層破碎帶出現(xiàn)涌水、 涌砂可能，因此必須在距離預(yù)測斷層位置50m時，采取邊探邊掘的方法對 該斷層進行打鉆探查。探明斷層的準(zhǔn)確具休位置及斷層破碎帶間的水文地質(zhì)特性, 探明斷層涌水量及水壓。根據(jù)上述情況確定采用如下注漿加固方案：1）施工泄壓導(dǎo)水孔：當(dāng)工作面掘至距df15斷層約15m、10

18、m> 5m處 時，在頂板分別施工2個泄壓導(dǎo)水孔，泄壓導(dǎo)水孔應(yīng)穿過斷層帶。泄壓導(dǎo) 水孔原則上能夠?qū)鄬铀畬?dǎo)出，以利于巷道掘進工作。2）工作面預(yù)注漿：當(dāng)工作面掘至距df15斷層約5m處時，在巷道頂板 及兩幫布置注漿孔，采用博特威化學(xué)漿進行預(yù)注漿，固結(jié)斷層破碎帶松散 巖層，防止掘進過程中發(fā)生冒頂事故。采用邊注漿邊掘進，每個循環(huán)掘進 3m,大約需要13個循環(huán)通過斷層破碎帶。3）巷道全斷面錨注加固：巷道通過斷層破碎帶后，為防止回采工作面 采動影響使得巷道變形嚴(yán)重影響生產(chǎn)，因此應(yīng)對斷層破碎帶處巷道采用注 漿錨桿進行全斷面化學(xué)漿錨注加固。4）回才工作面df15斷層破碎帶化學(xué)注漿加固：為使得回才工作面安

19、全、順利通過df15斷層，則必須采用化學(xué)漿對斷層帶處回采工作面頂板進行 超前預(yù)注漿加固。7注漿材料選擇注漿材料采用博特威化學(xué)漿。該漿液具有較高的粘合力和較好的機械 性能，與巖層有較好的親和力，固結(jié)體的柔韌性能承受一定的地層變形, 材料注入煤巖層后，低粘度混合物保持幾秒鐘，滲透進入細小的裂縫膨脹。博特威漿液由a、b兩種組份組成，雙組分的化學(xué)漿液在泵壓的作用 下，以1： 1的比例注入破碎巖(砂)層中，以孔口管為中心，向四周滲透和 擴散，充填破碎、松散的煤巖體孔裂隙，并且在材料自身二次發(fā)泡、膨脹 的推動下，滲透到圍巖的深部微細裂隙內(nèi)，漿材膠凝后將松散、破碎的煤 巖體膠結(jié)在一起，起到擠壓充填、粘接補強

20、且具有一定塑性變形能力的作 用。目前，博特威化學(xué)注漿堵水加固技術(shù)已成功地應(yīng)用于邢臺、峰峰、邯 鄲、焦作、淮南、新集、兗州、潞安、神華等礦區(qū)數(shù)十個堵水加固工程, 并已在全國各地多個地下工程、隧道工程、大壩工程的注漿堵水加固工程 中廣泛應(yīng)用，創(chuàng)造了非常顯著的社會效益和技術(shù)經(jīng)濟效益。-8 -博特威材料性能指標(biāo)如下：a.初凝時間 3040sb.終凝時間60120sc.抗壓強度3050mpad.粘結(jié)強度310mpae.雙液混合比1:1f.漿液粘度 210230mpa?s(25°c)博特威材料堵水加固反應(yīng)機理如下：注漿堵水加固的過程也就是漿液粘度的變化過程。博特威漿液在剛與 水接觸到漿液開始發(fā)生

21、膨脹反應(yīng)的時間范圍內(nèi)，粘度基本保持不變，但反 應(yīng)體系一旦開始發(fā)生膨脹反應(yīng)，體系的粘度便急劇增大，并很快失去流動 性，形成不透水的膠凝體，其變化過程大體如圖4所示。材料在注漿過程 中的反應(yīng)分為三個階段：遇水混合階段、誘導(dǎo)反應(yīng)階段和膨脹反應(yīng)階段。粘度(mpa s)反應(yīng) 時間圖4粘度隨時間的變化過程8化學(xué)注漿設(shè)備、動力系統(tǒng)及其性能參數(shù)8.1化學(xué)注漿加固設(shè)備及其性能參數(shù)封孔、注漿均采用zbq-5/11型氣動高壓雙液化學(xué)注漿泵，如圖5。與 注漿設(shè)備配套的進風(fēng)管路為019mm高壓風(fēng)管若干米，出漿管規(guī)格為 10mm,長度10m> 5m> 2m各若干根。zbq-5/11型氣動高壓雙液化學(xué)注 漿泵主

22、要性能參數(shù)見表lo9圖5 zbq-5/11型氣動高壓雙液化學(xué)注漿泵結(jié)構(gòu)圖1壓縮空氣進口 2進氣閥3進氣調(diào)節(jié)閥門4馬達換向閥5氣動馬達 6油霧器7出漿管8出漿壓力表9吸漿口 a 10.吸漿口 b 柱塞泵表1注漿泵技術(shù)參數(shù)一覽表8.2化學(xué)注漿動力系統(tǒng)及其性能參數(shù)通過高壓管路供風(fēng)，直到注漿加固地點，接頭規(guī)格為19mm高壓管。 從水管上接出10mm供水管，并接好閥門。根據(jù)煤體的承受能力和最小抵抗面及工作面煤體圍巖條件，供風(fēng)風(fēng)量 不低于3m3/min,供風(fēng)壓力不低于05mpa。8.3注漿管形式預(yù)注漿所用注漿管采用4分鋼管制作，長2m,可連接加長。錨注加固所用注漿錨桿采用特制25mm中空螺旋錨桿，長300

23、0mm。 頂、幫采用單根錨桿，底板由于成孔困難，可采用接長注漿錨桿，每節(jié)l.omo 注漿錨桿頂部可連接鉆頭，實現(xiàn)自鉆。注漿結(jié)束后，錨桿尾部上托盤并用 螺母鎖緊。8.4封孔方式化學(xué)預(yù)注漿封孔采用布袋封孔方法封孔(如圖6),錨注加固用注漿錨 桿封孔方式見圖7o109注漿參數(shù)9.1注漿壓力圖6袋式封孔方法示意圖根據(jù)斷層帶煤體的承受能力和最小抵抗面及工作面圍巖條件，當(dāng)工作 面供風(fēng)風(fēng)量不低于3m3/min,供風(fēng)壓力不低于0.5mpa時，設(shè)計注漿終壓 不小于lompao 7653219.2擴散半徑注漿擴散半徑按下式計算：r二(y g h a / 2s + a) p式 3式中：r注漿擴散半徑，mm； 丫為水

24、的容重，取lt/m； g為重力加速度, 取9.8m/s2,s為漿液剪切強度，取o.oimpa； h為注漿壓力，取10 mpa；a為巖層的間隙等值半徑，ix 0.3mm； b為時間系數(shù)，取1.3。依據(jù)上式計算擴散半徑為1910mm,結(jié)合以往類似工程施工經(jīng)驗，在實 際施工時通過調(diào)整漿液的膠凝速度、滲透性和注漿終壓，控制實際有效擴 散半徑不小于1.5mo3圖7 注漿錨桿及封孔方法示意圖1 螺紋絲扣；2壓緊螺母；3- 托盤；4環(huán)形密封錨固卷；5桿體；6擋環(huán)；7鉆孔9.3單孔注漿量q單孔注漿量q按下式計算：q=a ji r2lnb式 3式中：q為注漿量m3； a為損耗系數(shù)，取1.01； r為有效擴散半徑

25、， 取1.5m； l為注漿段長，取2m； n為開口孔隙率，取2%； b為漿液充填 系數(shù)，取80%。經(jīng)計算單孔注漿量為0.22 m3,漿液平均密度為1150kg/ m3, 則單孔最大注漿量為250kg。實際注漿施工中，可根據(jù)具體情況進行調(diào)整。10注漿孔布置及參數(shù)1）預(yù)注漿孔布置及參數(shù)：預(yù)注漿孔每循環(huán)全斷血布置20個孔，其中 頂孔7個，底孔5個，幫孔各4個，孔間距約lm,深淺孔交錯布置。頂 孔仰角15-20° ,底孔俯角15-20° ,幫孔外擺15。o由于斷層與巷道 斜交，因此巷道左幫先揭露斷層，之后隨著巷道掘進，巷道揭露斷層范圍 逐漸向右?guī)蛿U人，最終由左幫至右?guī)椭饾u穿過斷層。

26、因此實際施工中可由 技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場巷道揭露斷層范圍及巷道圍巖破碎程度實際情況適當(dāng) 調(diào)整注漿孔數(shù)量及參數(shù)，原則上巷道未揭露斷層或己穿過斷層范圍且巷道 圍巖較完整，則該范圍不布置注漿孔。預(yù)注漿孔布置示意圖見圖8、圖9、 圖10o預(yù)注漿孔參數(shù)：孔徑2832mm,孔深30m5.0mo2）斷層帶全斷面錨注加臥 錨注孔采用排式布置，排距2.0m,間距 1.5mo斷層帶20m加固范圍共計布置11排錨注孔。每排布置13個，其中 頂、幫布置9個；底板布置4個。11排共計布置143個。錨注孔布置剖面 圖見圖ho錨注孔參數(shù)：孔徑2842mm,孔深3.0m。3）df15斷層探巷加固范圍100m,排距2.0m,間距1

27、.5m。頂幫錨注 加固注漿孔布置見圖12,每排布置7個，51排共計布置357個。錨注孔 參數(shù)同上。4）回才工作面過df15斷層頂板預(yù)注漿加固：每個注漿點布置2個注漿 孔，注漿孔仰角分別為20。、45° ；孔深分別為2.5m. 3.5mo相鄰注漿 點間距2.5m。注漿孔數(shù)量根據(jù)回采面揭露斷層帶長度進行布置。每次注漿 后工作面可推進約2.4mo注漿孔布置剖面圖見圖13。11注漿加固施工11.1前期準(zhǔn)備工作121）首先按設(shè)計要求將施工所用的錨桿鉆機、鑿巖機、注漿泵等施工設(shè) 備運到施工現(xiàn)場。2）將壓風(fēng)（壓力不低于0.5 mpa,風(fēng)量不低于10m3/min）清水（壓 力不低于0.4mpa,有效

28、流量不低于10m3/h）接至施工作業(yè)現(xiàn)場。11.2泄壓導(dǎo)水孔施工泄壓導(dǎo)水孔施工采用坑道地質(zhì)鉆機，終孔直徑75mm。當(dāng)工作面掘 至距df15斷層約15、10、5m處時，分別在頂板施工2個泄壓導(dǎo)水孔，導(dǎo) 水孔布置示意圖見圖14 o11.3注漿孔施工1）預(yù)注漿孔施工 施工機具：根據(jù)現(xiàn)場實際情況可采用頂錨桿機、幫錨桿機或煤電鉆 配相應(yīng)接長鉆桿進行打眼；全斷面錨注加固孔采用7655風(fēng)鉆配b22鉆桿 及42mm 一字鉆頭打眼。 施工質(zhì)量要求：施工時傾角、間排距、孔深等參數(shù)應(yīng)盡量符合設(shè)計 要求，一般角度誤差不超過5。，間距誤差不超過200mrm遇冇特殊情況 可由現(xiàn)場技術(shù)人員指導(dǎo)作適當(dāng)調(diào)整。2）錨注孔施工 施工機具：頂、幫錨注孔施工采用頂錨桿機施工；底板錨注孔采 用手持式幫錨桿機或7655風(fēng)鉆施工。 施工質(zhì)量要求：施工時傾角、間排距、孔深等參數(shù)應(yīng)盡量符合設(shè)計 耍求，一般角度誤差不超過5。，間距誤差不超過200mm。遇有特殊情況 可由現(xiàn)場技術(shù)人員指導(dǎo)作適當(dāng)調(diào)整。 錨注施工順序：以巷道掘進方向自外向里間隔排進行，每排間隔孔 進行。11.4注漿加固施工工藝施工工藝：標(biāo)孔一鉆孔一檢查鉆孔質(zhì)量安裝注漿管封孔一準(zhǔn)備 漿液一開泵注漿一凝固一檢查注漿質(zhì)量一驗收。1311.5施工組織及工期采用“三八”工作制，安排三班進行打眼注漿施工，每班7人，其中 礦方打眼運料倒料工5人，奧博公司司泵觀察2人。共需井下注漿