安徽省淮北市吳冬煤礦中間通風巷道建成後，因巷道冒頂變形使支架坍塌，裂隙導通水量增大，將表土層泥砂帶入巷道，使地表下沈，形成深2m、直徑6m的塌陷坑，並有逐漸擴展趨勢，被迫淹井。采用地面打鉆孔充填骨料和註漿，***施工3個鉆孔，用1個月的時間就封堵了通風巷道，堵水率達100%，順利恢復礦井生產。
1、基本情況
吳冬礦第四系沖積層厚35m，主要由砂、砂質粘土及底部隔水性差的粘土層組成。風化基巖垂深55m，主要由砂巖、泥巖組成，巖性松軟。建井期間，揭露沖積層與風化巖層混合湧水量330m3/h.
該礦建有提升井和風井兩個井筒，深度分別為90m和47m，第1水平運輸巷道垂深90m，中間巷道為45°半煤斜巷，長66m，與第1運輸巷貫通，在深65m處開鑿另1條下山聯絡巷與運輸巷交接。該通風巷道在掘進過程中采了部分煤，出現過溜煤、冒落，向上影響到裂隙帶，裂隙溝通，將上層水導入巷道（湧水250m3/h），將表土層泥砂帶入巷道，使地面下沈，形成了深2m、直徑6m塌陷坑，並逐漸擴展，湧水量增加。井下水倉泥砂淤積，不能正常運轉，被迫淹井。
2、治水方案
基巖風化帶厚20m，富水性強。通風巷道上段位於弱風化巖石中，巖石松散、裂隙發育，加之上層水導入巷道，造成巖體破壞，失去穩定，使表土層和基巖風化帶的水夾帶泥砂大量湧入巷道淤積，水帶泥砂沖刷松散的巖體，路徑短、流速快，巷道又具有泄壓儲砂條件，勢必擴大過水通道，使湧水量增大，直至疏幹上部地層中的儲水，但又不具備這壹條件，只有采取封堵巷道湧水措施。
考慮到巷道湧水量大，上段圍巖不穩定，已經壹部分冒頂，支架坍塌，若采用局部封堵，巷道頂部的水體作用未排除，仍威脅礦井安全。所以決定將導水的通風巷道全部封堵。目前，常采用註漿固結封堵，較為經濟合理、安全可靠。故可采用井下工作面註漿或地面打鉆註漿2種施工方案。
方案1，即井下工作面註漿。需在通風巷道的下端和聯絡巷道上端各砌築1道止漿墻封閉通風巷道中的湧水，然後通過止漿墻由下至上灌註水泥漿或水泥砂漿充填通風巷道。此方案工藝簡單，施工方便；但是，通風巷道均為煤-巖巷，頂底板為松散巖石。在圍巖松散巷道中構築止漿墻，難以封閉巷道內湧水，存在淹井的威脅，也無法進行帶壓註漿。
方案2，即從地面打孔鉆透巷道，再灌骨料充填、註漿固結。需在通風巷道下端和聯絡巷上端砌築1道擋漿墻，淹井後在靜水條件下防止註入漿液流入運輸巷道。此方案施工安全，而且灌入石渣骨料充填巷道，節省水泥，質量可靠；但是，增加打鉆孔的工程量，施工難度大，要求高。
從施工安全和質量考慮，確定選用第2方案。
3、註漿施工設計
註漿封堵通風巷道的出水段，先堵兩頭，後針對出水段加壓註漿，既保證巷道註漿充填密實，還可以封堵巷道頂底板巖石裂隙的過水通道。
註漿施工設計有以下內容：
（1）註漿孔數。沿巷道中線布置註漿孔3個，由下至上排列，孔間距分別為14m和12m，
（2）註漿孔深度。1號孔79m，2號孔65m，3號孔53m.
（3）巷道充填骨料用量。通風巷道斷面為梯形，其面積S=（1.62.5）×1.6÷2=3.3m2，3號孔以下斜巷為充填骨料長度L=58m.則骨料用量V=SL=3.3×58=191.4m3.
（4）註漿參數。
①註漿壓力：巷道充填骨料後才能使註漿升壓。兩端孔註漿結束壓力需大於1倍靜水壓；中間註漿孔註入的漿液需壓入裂隙封堵過水通道，相應的註漿壓力要高，為靜水壓力的2～2.5倍。
②註漿量：充填巷道容積中石渣空隙、塌陷冒落空間及巷道圍巖裂隙的漿液，因離風化帶表土層近，不可避免地會竄入上部松散地層。預計漿液註入量為：
Q=A（nSL0.5mLHd）/βS（66-L）
式中：A為漿液擴散消耗系數，取1.5；S為巷道斷面積，S=3.3m2；L為充填巷道長度，L=58m；H為冒落平均影響高度，H=4m；d為冒落影響底邊寬度，d=1.6m；n為石渣空隙率，n=40%；m為冒落影響松散帶孔隙率，m=20%；β為漿液結石率，β=85%.經計算，得出需註入漿液量約227m3，折合成水泥193t.
4、註漿施工
將通風巷道中線投影到地面，並確定主要出水點位置，經復測誤差不超過10cm時定出鉆孔的位置，分別安裝鉆機打孔。
4.1註漿孔鉆進
（1）鉆孔結構。用φ168mm鉆頭開孔，鉆進進入完整基巖3m，下入φ146mm套管，用0.75∶1水泥漿全管固結，下部為φ108mm孔徑，以便灌骨料和註漿。
（2）註漿孔要求。按工程鉆孔規範，鉆孔偏斜率小於8‰，但孔深均不超過100m，斜距不超過0.8m，正常作業能達到透巷目的。
（3）鉆具組合。用φ108mm巖芯管下接筒狀取芯鉆頭，上接φ73mm、長8m加重鉆桿，用φ50mm鉆桿帶動，取芯鉆進註漿孔段。
4.2灌骨料
選幹凈的石渣為骨料，粒徑不超過15mm，孔隙率為40%.投渣前將φ50mm鉆桿下到孔底，探明孔底深度，並開泵送清水沖開孔底淤積的泥、砂等物。在孔口安設溜槽，人工上料將石渣送入溜槽內，並用清水沖帶槽中的石渣進入鉆孔，水渣比保持10∶1～4∶1，能長時間正常灌註。當骨料受阻時，啟動鉆機旋轉或上下竄動鉆桿，同時在鉆桿底部接壹段微彎的短管，轉動時撥動石渣向四周離散。當石渣充填高度超過巷道頂0.5m時，停止灌渣，轉入註漿。
4.3註漿作業
（1）註漿順序。先註1號、3號孔，封堵通風巷道兩端，使出水段巷道處於封閉狀態，便於中間後施工的2號孔擠壓註漿，以提高固結體密實度。
（2）註漿施工。先將鉆桿下入孔內，使其插入巷道石渣並接近底板。安裝孔口密封裝置，使套管和鉆桿間封密能承受註漿壓力。連接孔口裝置和輸漿管路，用泵壓送攪拌好的濃水泥漿到巷道底部（因水泥漿比重大，滲透性好，可將石渣空隙中的水置換，使漿液面逐漸升高），隨後上提鉆桿，當鉆桿下端距巷道頂0.5m時，註入1∶1水泥漿。巷道敝口，過漿通道開放時，采用定量灌註，然後再掃孔多次復註，直到過漿通道堵塞，註漿壓力升高，1號孔壓力達到1MPa、3號孔壓力達到0.7MPa（均大於1倍靜水壓力），達到註漿結束標準。後施工的2號孔是註漿重點，不但將巷道中石渣殘留空隙充填密實，而且還需封堵圍巖的過水通道；將鉆孔延深至巷道底板下3m，利用註漿管分別對巷道底板、中部、頂板進行反復註漿，漿液濃度依次逐漸變稀，最後以水灰比1.5∶1的稀漿註到壓力達到1.5MPa.
註漿施工歷時1個月，註入骨料183m3、水泥225t，排水後其它巷道基本完好，通風巷道堵水率達100%，順利恢復生產。
5、結語
（1）吳冬礦通風巷道上段處在弱風化巖層中，巖性松散，離第四系含水層近，水量大，無穩定的隔水層保護，威脅著礦井安全，采用封堵導水的通風巷道，以保礦井安全生產，措施可行。
（2）采用3個孔地面註漿施工方案，提供了安全方便的施工條件。由於技術措施可行，3個鉆孔全部打中巷道，灌入大量石渣充填，不但節省水泥，同時也提高了封堵巷道的固結質量，僅用1個月時間堵住巷道湧水達100%，礦井排水後，其它巷道基本完好，消除了礦井水害威脅。
（3）施工設備簡單，工藝簡便，註漿堵水效果好。此方法可用於類似工程動水條件註漿。
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