西曲矿副平硐堵水治理标准化工艺实践

冯琦勇

（西山煤电（集团）有限责任公司西曲矿，山西 古交 030200）

作为投产接近40周年的老矿井，西曲矿副平硐有效服务年限[1]越来越短。近10年以来，副平硐受古窑水破坏，巷帮淋水严重，经相关地质部门估算，涌水量最大约600 m3/h。为提高副平硐的服务年限，急需采用堵水治理工艺对淋水区域止水。为达到安全标准化矿井[2]的要求，需引入防尘漆亮化工艺。

1 副平硐概况及存在的问题

1.1 副平硐概况

西曲矿副平硐于1984年建成并投入使用。矿井副平硐长596 m，主要负责运人、运料。矿井通风方法为抽出式，通风方式为分区混合式。五个进风井两个回风井，矿井总进风量21 317 m3/min。主要进风井5个，副平峒为其中一个，风量5919 m3/min。矿井无集中主、副水仓，南、北翼大巷都向副平峒方向倾斜，坡度3‰。矿井排水主要是采、掘工作面涌水经水泵抽出或自然流出，再经斜坡水沟流至大巷983 m水平（下山采掘时采用水泵将涌水抽至大巷），井下水自流至副平硐口排出地面。副平硐基本参数见表1。副平硐平面图如图1，副平硐断面图如图2。

图1 副平硐平面图

图2 副平硐断面图（mm）

表1 副平硐基本参数

1.2 存在的问题

西曲矿副平硐口往里至40#横担200 m范围内局部淋水，约三到五处全断面淋水渗水片区需要堵水引流[3-4]，造成巷帮风化、混凝土层空鼓、砌碹巷道失效等问题。进入冬季后，巷道帮部容易结冰，轨道结冰严重，对运人、运料带来极大的安全隐患。每天都需要人工清理冰，劳动强度高，缺乏安全性。为此必须采取堵水治理技术对该区域进行堵水。

2 堵水治理工艺

2.1 堵水治理前的准备工作

（1）副平硐200 m的巷道内湿帮、渗水、滴水、淋水现象严重，由于横担钢梁长时间的锈蚀，两帮长时间淋水浸泡，表面损毁严重。因此，首先需要确定出水范围，然后针对不同的出水量作出不同的治理思路。最后根据副平硐巡查记录表，平均淋水量小于100 m3/h的区域需要堵水，平均淋水量大于100 m3/h的区域需要做集中引流。需要堵的范围有：第2#～5#横担、第11#～15#横担、第18#～19#横担。需要集中引流的范围有：第32#横担周围5～6 m淋水较大，第20#横担7～8 m范围，第6#～10#横担20 m范围两帮淋水较大。

（2）巷道两帮墙裙虽然做过1.2 m高的抹灰上漆处理，但是大部分已经开裂、空鼓、离层，需要敲帮问顶，整体铲除清理重新整形。

（3）部分巷道整体喷涂覆盖过沙土白粉料，表面较为疏散易脱落的地方，需要铲除。

2.2 堵水治理工艺流程

（1）注浆设备。提前准备Ф19 mm的压风管及出料管，选用 ZBQ-27/1.5 煤矿用气动注浆泵DV6风动搅浆桶各一台，注浆泵的最大排浆压力为3.2 MPa，额定流量为30 L/min。

（2）确定注浆参数。根据以往淋水水压及围岩稳定性，确定注浆压力不大于5 MPa，注浆材料选用速凝水泥基浆液、普通水泥浆液，根据淋水量的不同选定采用双浆液或者单浆液。

（3）注浆孔布置。首先，在副平硐出水区域往四周扩散2～3 m范围开始打孔，横竖排距1 m，孔深3 m，下管0.5 m，浆液渗透半径0.5 m。钻孔布置示意图如图3所示。然后，利用水泥注浆的方式在壁后注浆，通过充填、固结，渗水区域壁后形成一道挡水密闭墙，从而使围岩的整体性得到提高，岩体的承载能力得以充分发挥，巷道围岩的应力环境得以实现平衡。出水量较大处或裂隙较多以双液浆为主，渗水轻微处或外扩区域以单液浆为主，泥砂岩不成形区域补注堵水特种材料固结成形。

图3 钻孔布置示意图（m）

（4）淋水周围壁后注浆加固后开槽埋管作引流疏导，引流管用110 mm或75 mm白色PVC管路外加防冻保温棉套，联孔排布，形成较为漂亮的挂壁管路，根据出水量的大小采取联排或是单管引流。

3 标准化工艺流程

（1）堵水治理工程施工后，采用高压冲洗机冲洗整体巷道，包括两帮、拱顶、管路管线，清除表面粉尘、浮碴。

（2）清理整形捆扎管线，上提副平硐口右手帮的管线，清除切割两帮的废旧金属片头。

（3）基层处理：喷浆抹灰整形，抹灰找平高度到横担往上200～300 mm处，待风干后，整体清扫除尘。

（4）底涂施工：在基层面上均匀刮涂树脂材料（配少量砂浆），使其与基层面完全渗透粘接，形成具有一定粘性的底层。

（5）中涂施工：等待底涂层固化之后，把调配好的外墙防水腻子层材料刮涂在底层上面，进一步填补底层上不平整的小凹坑。

（6）面涂施工：中涂层固化后，再进行一次全面的研磨，让中涂基面保持平整和光滑，待其平整之后要清扫除尘，然后把面涂的材料（防尘烤磁漆）调配搅拌，均匀涂在中涂层上面，形成一道防尘自流平表层，满足了标准化副平硐建设的要求。

4 效果及效益分析

副平硐堵水治理标准化工程于2021年7月25日开始施工，2021年8月8日结束。经过三周监测，巷道表面平整度完好，无淋水现象，且亮化效果良好，切实解决了巷帮风化、混凝土层空鼓、砌碹巷道失效等问题，具有良好的安全及经济效益。

5 结论

通过在副平硐采取堵水治理标准化工艺，解决了巷道长期因淋水带来的一系列安全隐患，取得了良好的效果，达到了安全标准化矿井安全的要求，提高了副平硐服务年限，为该矿其他井筒或大巷的堵水治理工程提供了宝贵的经验。