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淺談注漿防水技術(shù)在煤礦的應(yīng)用
摘 要：煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)遇到涌水問(wèn)題，針對(duì)此種情況，采用壁后注漿技術(shù)不失為一種有效的防治方法。本文對(duì)注漿方案的選擇、材料的配比及注漿的工藝性等進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：注漿技術(shù) 方案 材料配比 注漿工藝
煤礦是人類在開掘富含有煤炭的地質(zhì)層時(shí)所挖掘的合理空間，通常包括巷道、井峒和采掘面等等。煤是最主要的固體燃料，是可燃性有機(jī)巖的一種。它是由一定地質(zhì)年代生長(zhǎng)的繁茂植物，在適宜的地質(zhì)環(huán)境中，逐漸堆積成厚層，并埋沒(méi)在水底或泥沙中，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)地質(zhì)年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地質(zhì)時(shí)期中，以石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和第三紀(jì)的地層中產(chǎn)煤最多，是重要的成煤時(shí)代。煤的含碳量一般為46～97%，呈褐色至黑色，具有暗淡至金屬光澤。根據(jù)煤化程度的不同，煤可分為泥炭、褐煤、煙煤和無(wú)煙煤四類。
煤炭在社會(huì)生活中的應(yīng)用面極為廣泛。隨著建筑材料的日益精細(xì)，耐磨性和抗壓性都在增加，以煤為原材料的燃料成本也在有地提高，這就要求在施工進(jìn)行過(guò)程中，對(duì)煤礦的原始性保護(hù)及二次使用需要更多注意，以提高保護(hù)技術(shù)。因此有必要采用注漿技術(shù)來(lái)減少煤礦在防止涌水情況出現(xiàn)后所造成的不必要的損失。
下面對(duì)注漿方案的選擇、材料的配比和注漿的工藝性來(lái)進(jìn)行分析。
一、主要注漿技術(shù)和細(xì)節(jié)分析
（一）注漿方案的選擇
注漿的正確選擇，直接關(guān)系到注漿工期、材料消耗、注漿效果和費(fèi)用等。因此選擇方案對(duì)于如何注漿、如何通過(guò)注漿達(dá)到其對(duì)煤礦的基本效果、煤礦的本身質(zhì)量的保護(hù)，就顯得比較重要了。以下我們?cè)趯I(yè)數(shù)據(jù)和實(shí)際操作情況下來(lái)看注漿技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用。
1.合理配風(fēng)。在整個(gè)回采過(guò)程中，回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯體積分?jǐn)?shù)穩(wěn)定在0.3%左右，配風(fēng)量420m3/min，風(fēng)量以最低配置為宜，以便提高采空區(qū)釋放效果。對(duì)于風(fēng)量的掌控，在注漿技術(shù)應(yīng)用到煤礦保護(hù)和開采中顯得非常重要�；仫L(fēng)量對(duì)于固體燃料的釋放和聚合起著外部的推力，而對(duì)于注漿本身，對(duì)配風(fēng)的要求也是外部因素之一。涌水情況很容易在注漿完成的條件下因?yàn)榕滹L(fēng)出現(xiàn)問(wèn)題而最終達(dá)不到預(yù)期效果，在更多實(shí)踐中需要掌握里外兩層的關(guān)鍵影響因子。
2.將回采工作面做到調(diào)成“L”形式，利于本采空區(qū)瓦斯通過(guò)小川向上部釋放，在整體注漿技術(shù)中，從整體到局部的調(diào)整都影響了最后的效果。為了保持煤礦燃燒的質(zhì)量，對(duì)于工作面的技術(shù)要求需要因材質(zhì)而異。調(diào)成“L”形能使釋放的瓦斯按照空氣的流動(dòng)規(guī)律慢慢釋放，為煤礦的最終產(chǎn)出質(zhì)量做好鋪墊。
3.加強(qiáng)放頂線處支護(hù)，增加切頂能力，工作面懸頂及時(shí)挑落，盡量避免采空區(qū)瓦斯涌入工作面。在完成了瓦斯的空間有效移動(dòng)盡量不破壞和影響到煤礦的保護(hù)質(zhì)量的之后，我們需要對(duì)其進(jìn)行第二次處理，使工作面保持本身。在沒(méi)有對(duì)采空區(qū)進(jìn)行干擾的瓦斯的破壞下，完成對(duì)煤礦保護(hù)的外在空間的應(yīng)用，也是注漿技術(shù)應(yīng)用于其中的一方面。
4.下出口石墻每班碼至第三排柱位置，不得滯后，減少采空區(qū)入風(fēng)量，控制采空區(qū)瓦斯涌出。對(duì)于注漿過(guò)程中瓦斯的控制為了最后煤礦的生產(chǎn)質(zhì)量是工程進(jìn)程中不可忽視的一環(huán)。
注漿是為了防止煤礦涌水情況的出線，而進(jìn)入工作面后，因帶來(lái)的與空氣互相接觸而產(chǎn)生的氣體的控制也是工作中重要環(huán)節(jié)之一。通過(guò)石墻在注漿工程中起到的作用，我們能夠有效減少如風(fēng)量，從而控制瓦斯涌出。
5.保證下巷石墻質(zhì)量，尤其是小川初石墻質(zhì)量，以保證瓦斯釋放效果。在注漿過(guò)程中對(duì)瓦斯的特別處理是工作中必須進(jìn)行的環(huán)節(jié)。石墻是工作面中應(yīng)對(duì)回風(fēng)量而采取的工作手段，石墻的構(gòu)造能夠保證瓦斯在整體工序中發(fā)揮一定作用而不導(dǎo)致?lián)p失，保證下巷石墻質(zhì)量是注漿中專門針對(duì)瓦斯的利用空間而設(shè)置的工作環(huán)節(jié)。
6.對(duì)上巷采空區(qū)側(cè)、隨采隨打頂子維護(hù)，防止冒落冒嚴(yán)，而影響排放效果。除了對(duì)下巷的有效工作而控制瓦斯對(duì)煤礦的影響以外，對(duì)石墻上巷也需要有特殊的工作處理。對(duì)上巷采空區(qū)頂子維護(hù)是對(duì)下巷工作的繼續(xù)，也是對(duì)瓦斯之于采空情況的進(jìn)一步處理。排放瓦斯是石墻工作面工作中必須注意和進(jìn)行的，在注漿中完成了對(duì)石墻之于工作面的處理，就做好了對(duì)瓦斯之于煤礦積極效果的處理。
7.石墻小川的間距必須小于周期來(lái)壓步距，當(dāng)工作面段。為了防止水上下亂竄，先對(duì)每段7m的頂?shù)追夂�，然后突出重點(diǎn)注中間，本次注漿為防止?jié){液沿裂隙擴(kuò)散過(guò)遠(yuǎn)，采用交叉布孔，控壓間歇式等注漿措施。 （二）注漿材料的配比
注漿時(shí)嚴(yán)格按照要求配置漿液，經(jīng)常用濃度計(jì)測(cè)水玻璃漿液。如發(fā)現(xiàn)變質(zhì)或低標(biāo)號(hào)水泥立即更換，確保注漿質(zhì)量，正常注漿水玻璃濃度為25——30Be，堵漏水玻璃濃度為30——35Be。
為了更清晰分析注漿材料，即水泥和水玻璃的配比情況，我們可以簡(jiǎn)單制作下表以供分析：
裂隙（涌水分類） 水灰比（質(zhì)量比） 水泥漿：水玻璃（體積）
大裂隙（涌水量大） 0.8:1.0——0.6:1.0 1.0:0.5
中裂隙（涌水量中） 1.0:1.0——0.5:1.0 1.0:0.5
小裂隙（涌水量�。� 1.0:1.0——1.0:1.0 1.0:0.5
（三）注漿工藝
注漿工藝也就是將注漿技術(shù)技術(shù)化的過(guò)程。通過(guò)對(duì)注漿技術(shù)在配比過(guò)程中的精細(xì)化處理，為注漿過(guò)程帶來(lái)的繁、雜、難作了化和學(xué)的處理。以下我們通過(guò)幾個(gè)方面來(lái)分別分析注漿工藝：
1.布孔。采用密孔法，‘三花’式深淺孔結(jié)合布孔法，注漿孔間排距為1.5——2.5m，局部間距1.2m，孔深2——3m，造孔盡可能斜穿巖層，以增加鉆孔穿透巖石裂隙的幾率，便于漿液均勻擴(kuò)散。
2.預(yù)埋注漿管。淺孔埋管規(guī)格為42mn X 6mn，長(zhǎng)500mn的鋼管，一端焊魚鱗扣，用風(fēng)鉆通過(guò)打管氣將短管打入孔內(nèi)，外留30mn長(zhǎng)絲扣安裝球閥。
3.注漿工藝流程。鉆孔打好后埋注漿管并安上閥門連接好注漿管路，將2個(gè)吸漿籠頭放入清水桶內(nèi)開泵作清水壓力試驗(yàn)，作為確定注漿壓力、觀察倉(cāng)壁漏漿情況及注漿范圍的依據(jù)；將2個(gè)吸漿籠頭分別放入水玻璃和水泥漿桶內(nèi)，然后開泵進(jìn)漿，根據(jù)壓力試驗(yàn)情況來(lái)確定漿液配比和注漿壓力。由進(jìn)漿情況決定注漿量和注漿時(shí)間，直至達(dá)到設(shè)計(jì)終壓；終壓，終量達(dá)到后，關(guān)閉注漿孔口的球形閥，并從孔口卸掉注漿軟管，然后對(duì)注漿泵和注漿管路進(jìn)行清洗。
二、小 結(jié)
我國(guó)是家，需要用煤炭作為廣泛的能源來(lái)推動(dòng)城市化和化進(jìn)程。注漿技術(shù)在治理煤礦涌水中得發(fā)揮很好的作用，隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷完善，將為礦山的安全生產(chǎn)做出更大的貢獻(xiàn)。
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[1]郭思堂等.注漿技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用[D].鄭州煤業(yè)集團(tuán)公司.2007年8月.
[2]楊米加等.注漿理論的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[D].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào).2001年第6期.
[3]馮旭海.綜合注漿技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[D].中國(guó)礦業(yè).2011年第2期.
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