注浆技术在矿井巷道支护加固中的应用研究

张超凡

摘要：在我国当今的能源消费结构中，煤炭作为最主要的消费能源，其在能源整体的消费比例中所占的比重虽然有所下降，但整体的需求量依然居高不下。人们对煤炭资源的开采量也在逐年增加，但是在开采煤炭的生产活动中，矿井巷道的不稳定性是威胁煤矿企业安全生产的重要隐患。因此，对矿井巷道实施支护加固就显得尤为重要，注浆加固技术是现阶段煤矿企业普遍采用的巷道加固手段，本文拟就这一技术在加固矿井巷道中的实际运用加以探究，不妥之处敬请方家指正。

关键词：矿井巷道；加固；注浆加固

受我国复杂地质条件的影响，我国的多数煤矿也存在地质条件复杂造成的开采困难问题，矿井巷道的不稳定性就是其中的显著代表。它的主要表现形式为巷道的塌陷、冒顶及透水等问题，这些现象在断层地带尤为突出。因此，注浆加固技术就成为解决巷道不稳定问题的有效手段。

一、注浆技术在矿井巷道支护加固中的运用价值

（一）注浆加固技术的优越性

一般情况下，并不是单独使用注浆加固技术来进行巷道的加固，而是将它与外拉锚技术相互配合起来使用。这两者的结合使用，不仅能有效增强锚杆的加固功能，而且还可以大大提高拉锚点在连接性能方面的功效，二者相辅相成，能够最大限度的发挥出它们加固巷道的作用。不仅如此，注浆加固技术还能够有效增强巷道周围岩石的稳定性，强化岩石的支撑力和强度，有效提高围岩的应力圈功能。

（二）注浆技术在巷道加固中的实际作用

一般情况下，巷道的塌陷、冒顶等现象往往发生在岩石破碎的地带、地质断层区域。这些地带的岩石破碎严重，它们所能承受的结构应力比较大，因此，它们成为安全生产事故比较频发的区域。运用注浆技术进行巷道加固的科学机理是指，通过注浆技术对巷道周围的岩壁进行加固处理，使围岩的抗压性能与抗弯性能得到有效提升，使得围岩对变形的控制能力以及整体稳固性能得以大幅提升。对围岩进行注浆后，之前巷道周围岩石之间的空隙、裂缝被填充，围岩的整体性和稳固性得到可靠保障；继而也使得之前已经存在的岩石缝隙不再继续扩展，围岩的强度也得到显著提高。

注浆加固技术可以使巷道深层岩石的承载能力与受力特征得到明显的提高，防止浅层围岩的承载力度降低，从而有效改变巷道的实际物理状况，增强巷道的稳固性。除此之外，注浆加固后的围岩应力集中性被有效减少，浅部围岩的承载力得到有效提高，这也使巷道发生变形的概率被大大降低。

二、实施注浆加固技术的可行性分析

在对巷道围岩进行加固的过程中还需注意注浆加固技术的适应性范围，并不是所有的巷道塌陷、冒顶等巷道不稳问题都能使用注浆技术来解决。论证注浆技术能否可用的科学依据是指，在单位浆液的压力之下，被注浆岩体单位体积的注浆量能否达到加固效果。如果巷道不能满足这一条件要求，那么就不能进行注浆加固施工，否则即使进行注浆后的巷道也难以产生稳定的效果。针对巷道围岩裂缝比较大的状况，就要考虑到裂缝的长宽对注浆效果的影响，这样一来，针对不同围岩的注浆量就会存在明显差异。因此，在对巷道围岩进行加固的过程中要充分考虑围岩裂缝的性质问题，针对不同的状况做出最优的注浆加固计划。

三、注浆参数与注浆材料

（一）注浆工作前的技术参数分析

在对矿井巷道进行注浆加护施工以前，需要结合巷道的具体地质情况来选择和设计相应注浆孔的深度和位置，测量与设计注浆孔的主要工具是声波测试仪器。对巷道围岩进行深层注浆时，所设计的注浆孔深度要合适，注孔要能够让巷道外的松动围岩在被注浆后能够起到有效的加固和保护围岩的作用；另外，还要使注浆孔不会出现漏浆和爆浆现象，这就要求对注浆时浆液的浓度和注浆的力度要把握恰当。

（二）注浆材料的选取

有了可靠的注浆孔参数，对注浆材料的选择也同样至关重要。注浆材料要求能够有效调节它的凝结时间以及单双液注浆，对于注浆的辅助配料应以选择固胶和水玻璃为宜，另外，还要结合矿井巷道的具体地质状况来确定主料和配料的搭配比例。对于注浆材料的选择上一定要严格把控质量关，确保注进围岩的浆液是高质量的合格产品。在完成注浆液的配置后还应当对其凝固时间及其凝固后的强度进行检测，直到注浆材料的质量达到设计要求后才能进入矿井巷道进行注浆施工。只有这样才能有效发挥出注浆加固技术的真实作用，增强巷道的稳固性。

四、注浆施工前的准备工作与设备选择

（一）注浆施工前的准备工作

在深入矿井巷道进行注浆施工之前，应当完成以下的几点准备工作。首先要对危害施工的锚固杆进行清除，而代之以临时性的支撑杆发挥其支撑作用。在运用钻机完成钻孔后，开始对巷道深层的围岩进行注浆。另外，还要依据好的规模来设计断面的规模，并借助于外拉锚技术进行加固施工，彻底完成对巷道的注浆加固。

（二）注浆设备的选择

在进行注漿加固施工的过程中，需要应用的注浆设备有很多，但主要是以下几个：钻孔机、测量仪及搅拌机等，进行注浆加固的设备需要结合注浆孔的规格来进行确定，尤其需要注意的是钻孔机的选择，它是决定注浆工作成败的关键所在。

五、注浆加固效果检测

在注浆工作完成后，还要对其加固效果进行检测才能得知注浆加固工作的质量如何。进行注浆质量检测的方法主要是把动态观测仪放置在巷道内顶部，将仪器采集到的数据进行分析。当巷道内部的压力在正常区间内，则证明注浆的效果达到设计要求。而对于外拉锚的应力检测，则需要依据压力机对外拉锚的拉力进行检测，从而使其发挥出最好的效果。

六、结语

综上所述，注浆加固技术是目前解决巷道稳固性问题的有效措施，尤其是在解决跨度较大、大断层的巷道不稳固时作用更为显著。在处理一些破碎地带、地质断层等地段的巷道修复问题时，注浆加固技术更是首选方式。但在实施注浆加固的过程中还要注意分析具体的地质条件、选择合适的施工手段和施工材料等。只有做到这些才能保证注浆加固工作发挥出它应有的功效。

参考文献

[1]任海强，陶广美.受动压影响巷道注浆加固技术研究[J].煤炭科学技术，2016，44（03）：22-25

[2] 王若帆，张科学，神文龙等.注浆加固对深部巷道围岩应力集中的控制研究[J].煤炭技术，2016，35（01）：65-68