武斌（淮南矿业集团李嘴孜煤矿）
摘要：该文针对李嘴孜煤矿西七采区－440～－480mB11b运输下山进行的注浆堵水工艺进行了技术分析，同时对注浆堵水效果及经济效益分析，以供同行探讨。
关键词：运输下山注浆堵水技术经济效益
1概述
李嘴孜煤矿西七采区－440m～－480mB11b运输下山倾角为25度，位于已回采的3712（1）工作面下方，前期掘进至－480m水平平巷，之后在－440m水平向下10m处进行封闭，该下山掘进期间采用李嘴子矿专用1＃“U”棚进行支护，链板机配合单轨吊进行运输工作。由于受受动空间影响下，该下山在掘进期间出现多次局部抽漏，现U”棚支护大面积来压变形，影响巷道使用。由于该下山肩负着矿井西七采区二水平及三水平间采区开采期间的通风、排水、供电、运输等重要任务，为此，经矿研究比较决定对该条巷道启封后进行维修至－480m水平。
维修采用专用1＃“U”棚进行支护。在由上向下拆架U”棚维修过程中，巷道淋水较大，过抽漏地点时，抽漏区内的煤矸伴随淋水涌入巷道，给斜巷排水、维修施工增加了难度，随着抽漏煤矸的量的增加，施工茬口后方新架棚的顶帮抽空，棚子容易失稳，严重威胁施工安全。
尤其是当该巷道维修至上口变坡点向下24.8m处，巷道底板肩窝向下至底板突然出现煤水流出，起始水量为3.6m3／h，后逐渐增大至5m3/h，伴随煤矸，且在该处巷道煤层底板方向见上方巷道梯形棚腿及小眼砌块等，鉴于此种情况，经分析在该巷道煤水溃出处上方已冒空，为此巷道停止维修。
经现场调查分析，西七采区－440～－480mB11b运输下山位于已回采的3712（1）工作面下。3712（1）工作面机巷回采期间，机巷施工的顶板砂岩放水孔未封闭，西七采区－440～－480mB11b运输下山出水后，顶板砂岩放水孔引水管路无水，采空区减少灌黄泥浆量后，西七采区－440～－480mB11b运输下山内抽漏地点水量变化情况不大，无明显减少，分析抽冒区已与B11b底板砂岩水及上方老塘水形成导水通道形成出水，西七采区－440～－480mB11b运输下山顶帮松散煤岩体与与B11b底板砂岩水及上方老塘水形成水力联系，形成大淋水，水冲刷带动松散煤矸在施工茬口涌入巷道，抽空区坚硬完整煤矸失去支撑后在动压破碎下继续随出水流动，抽冒范围逐渐扩大，出煤矸量增加，后方巷道支护失稳现象增多，有推跨危险，必须停止施工。
2治水方案的确定
针对现场情况，目前对该处治水的途径基本上有三种：
2.1扒开－440mB11b顺槽封闭墙，对该巷道进行维修，将巷道内老塘水引流至石门水沟内。
2.2强行排水。对B11b底板砂岩强行打钻排水
2.3在抽冒区注入水泥浆堵塞导水通道，充填加固抽冒区内煤岩体。
根据现场条件，采用方式一对水进行疏导，资金投入巨大，施工周期长，且存在安全隐患；采用方式二，对B11b底板砂岩强行打钻排水资金投入大，同时施工周期长，且不能彻底解决煤水问题，并且费工、费时，因此该方案亦不可行；采用方式三，在抽冒区注浆封堵排水通道被认为是治理最佳方案，该方案不仅技术上可行，安全上可靠，工艺上简单，而且经济上合理，因此在方案选择上确定注浆封堵方案。
3施工技术工艺
3.1钻孔布置
鉴于溃水处巷道布置的实际情况，决定注浆堵水钻孔布置两处巷道。一处布置在西七采区4＃轨道石门内；另一处布置在西七采区－440～－480mB11b运输下山溃煤水处下山迎头。
西七采区－440～－480mB11b运输下山溃煤水处下山迎头钻孔布置：采用深浅孔布置：深孔为1.8m，浅孔0.6m，深孔由下山迎头开始向马道上方布置，间距1.5m，排距2m（其中布置一处浅孔），共三排。深浅孔均垂直巷道轮廓线布置。
3.2钻孔结构
3.2.1孔口装置：包括压力表和高压阀门。
3.2.2孔径：开孔为Φ91mm，终孔为Φ42mm，
3.2.3每个钻孔为单路73mm套管，钻孔钻进2m后，下人孔口管，孔口管外焊法兰盘。
3.2.4孔口管的固定：①为确保孔口管下至位于钻孔中心，增加其与孔壁间的粘结力，在每根套管外壁焊螺旋金属条。②孔口管下到位后，在孔口管外端与孔壁间左右个插入一根内径10mm的短管，并捣入混凝土凝固，捣入深度0.5m，用于固管时排泄孔内余气。③用注浆泵由孔口管注入水泥浆，注浆凝固48h后，做打压试验，压力为0.5Mpa以上，符合设计要求，持续时间为30min，孔壁及钻孔附近无漏水现象，上好阀门(阀门上安装压力表)。
3.3钻孔质量
施工中详细记录了出水深度、水量变化情况；钻孔方位、倾角要求及时校正，方位误差不得超过±30＇，倾角误差不得超过±30＇。
3.4注浆工艺
3.4.1设备：钻机、注浆泵、孔口混合器、注浆管路，闸阀及压力表等。
3.4.2材料：双浆液，水泥浆中的水灰重量比为0.5：1。水泥选用425号普通硅酸盐水泥。水泥浆与水玻璃的体积比为1：0.8。水玻璃的波美度选用40Be〃
3.4.3止浆层：运输下山内采用喷砼作为止浆层，喷砼厚度为50～100mm，喷浆时必须将棚档喷实，砼标号不低于C15。
3.5注浆系统
3.5.1注浆系统的建立：在西七采区－440m4＃石门内巷道宽敞处安装注浆泵、搅拌机及储浆桶等，连接高压注浆管路形成注浆系统。
3.5.2风、水、电系统：由机电工区提供电源及动力开关接至注浆点附近，连接控制开关接通注浆泵及搅拌机，并接好风、水管路形成系统。
3.6斜孔注浆
造浆后，水泥单浆液通过注浆泵、注浆管路送至注浆孔孔口，水玻璃盛在井下矿车内，通过注浆泵送至孔口，水泥浆液与水玻璃在孔口通过孔口混合器注入。
4注浆方式封堵
4.1分处注浆。由于在2处布置钻孔且透水点多，为防止注浆过程中大面积的跑浆，注浆时进行了分处注浆，先由西七采区－440m4＃石门内注浆，注浆顺序为1－2－3号孔逐孔注浆。注浆周边孔返浆时，关闭返浆孔，注浆孔继续注，直到达规定压力或注不进。换返浆孔注浆时，压力达规定或注不进时，可不注，否则继续注浆。注浆期间，西七采区－440m4＃石门内大量跑浆时，必须间歇注浆，间歇时间为10～30分钟，间歇注浆采用双浆液。同时或只由西七采区－440～－480mB11b运输下山由上向下对注浆孔进行注浆。
4.2为巩固溃水点周围注浆效果，让浆液尽量充填冒空处，向注浆孔内注入180m3单液水泥浆，消耗水泥30t，材料造价约8300元，浆液注入后底板突水点水量由原5m3／h减小到1.6m3／h，底板注浆封堵水工作取得阶段性胜利。
4.3本次注浆过程共注入双浆液30m3，浆液扩散半径达到3.5m，消耗水泥6t。溃水点水量被基本封堵。
5注浆堵水效果及经济效益分析
5.1本次注浆堵水有效封堵了上阶段老塘水和B11b底板砂岩水对下阶段的影响，而且加固了溃水点区域附近13m范围内的松散煤层巷道。为今后开采、开拓本区域煤层奠定了基础。
5.2由于溃水点迅速被封堵，及时恢复了生产，不仅解除了对安全生产的威胁，而且对矿井的采掘接续工作未产生实质影响，保证了矿井生产的正常稳定。
5.3本次注浆堵水总投入约为35000元，如果按重新掘一条巷道计算，可节约费用约90000多元，其中对生产连续性和安全性效益不计，因此本工程取得了较大的经济效益。
5.4该处注浆，不仅起到了注浆堵水的效果，同时也对施工迎头形成了帷幕注浆效果，为后期迎头向下施工奠定了良好的安全基础。