淮南矿业集团顾北煤矿，安徽淮南232001
摘要：煤矿掘进施工过程经常遇到过断层和破碎带的情况，如果施工不当以及造成水灾及顶板等事故的发生，为此，必须加强相关技术研究。管棚注浆技术一项行之有效的顶板加固技术，文章结合顾北矿的实际，对相关技术进行了研究。
关键词：管棚注浆；技术；施工安全
1工程概况
顾北煤矿施工的13121回风顺槽现已施工至B17测点前17m（进入Fs466断层30.6m），现迎头煤厚0.5m~1.2m（右侧煤层已上翻），为了防止掘进时顶板煤层掉落，在施工管棚钻孔后，并进行管棚注浆相关工作，利用浆液胶结破碎松散的煤岩层，固结顶板后再掘进。注浆采用单液水泥浆或水泥+水玻璃双液浆，水泥为普通硅酸盐水泥，标号P.o32.5或P.o42.5，水玻璃选用40～45Be’，模数为2.8～3.2。
2施工方案
2.1在迎头退后1m搭设打钻平台，平台尺寸：长4.0m×宽4.0m，平台搭设至迎头第一棚正顶向下2.8m水平为准，将钻机起吊至平台上并搭火试运转后交抽采队。
2.2抽采队根据钻孔设计施工注浆钻孔，起钻后在孔内下入Ф73mm封孔管，孔口封孔固管。
2.3钻孔采用“打两注两”的原则进行施工，共分三组进行施工、注浆。抽采队先使用钻机施工迎脸顶板3#和4#孔，钻孔施工结束具备注浆条件后并进行注浆。
2.4待3#和4#注浆孔注浆结束后，施工第二组（1#、2#孔）或第三组（5#、6#孔）并逐孔进行注浆。三次注浆结束后由生产部现场验收，决定是否重复注浆。
3技术要求
3.1平台搭设相关要求
①平台尺寸：长4.0m×宽4.0m，高度以现场实际情况定，采用方木（长4.0m×宽0.2m×高0.2m）及大板（长4.0m×宽0.2m×厚0.07m）搭设；②搭设平台前将迎头巷道铲至实底，第一层方木先掏槽后敷设方木，利用前2层尽量将巷道坡度趁至近水平；③第一层沿巷道中线方向敷设，不少于6根；第二层沿巷道横向敷设，不少于4根；其余层按“井”字型逐层搭设满足平台高度要求，平台搭设好后在上面敷设大板；④每层方木交接点、方木与大板交接点采用钯钉钉牢，并用8#铁丝将大板与最顶层方木绑扎牢固；采用2吋及以上钢管横向布置绑扎前后两端大板抵至帮部抵实作为保护。⑤搭设平台过程中，搭设至3层以上时，每搭一层用钯钉钯一层，逐层搭设逐层耙牢，搭设平台期间由班队长统一指挥，人员扛抬方木时口号一致，防止滚落伤人。
3.2注浆终压
钻孔注浆终压3Mpa；注浆管路和Ф73mm封孔管变头连接，二次保护到位。
3.3注浆机的位置
注浆机布置综掘机后方。
3.4钻孔注浆
①钻孔施工结束具备注浆条件后，连接注浆管路及注浆设备。
②延接注浆管路时，在注浆机出浆口处设置泄压三通并安设压力表，注浆管另一端头附近加截止阀以便控制注浆。
③开动注浆泵时，对注浆管路和钻孔进行压水试验（压力不小于3MPa），待一切正常后，方可进行制浆、注浆，浆液由稀到稠。
④注浆结束后，先停注浆机，再关闭注浆截止阀，开启注浆机处泄压三通，待压力表读数变为0MPa，方可拆卸孔口处注浆管，注浆管拆除后采用清水冲洗注浆泵及注浆管路。
3.5浆液配比和注浆技术要求
①注浆材料为单液水泥浆，采用P.o32.5（或P.o42.5）普通硅酸盐水泥，浆液配比1:1～0.75:1。
②单液水泥浆液配制，配制水泥浆时，按设计配合比，力求加料严格准确，并搅拌均匀，纯水泥浆液的配制见下表。
③浆液制作时，严格掌握注浆参数、浆液配比，并应搅拌一桶注一桶。水灰比满足设计要求，注浆终压为3MPa。
④注浆中，当注浆孔达到设计终压后，关闭注浆泵稳压1分钟以上，当注浆压力明显下降时，再点动开启注浆泵，直至注浆压力稳定在注浆设计终孔压力值不再下降，即可停机、先关闭注浆法兰盘上的注浆阀，再开启泄压阀后才能换孔注浆。注浆阀待浆液初凝后方可从注浆法兰盘上拆下。
⑤浆液需充分搅拌均匀，并在放浆口处设置过滤网，以防结块水泥等杂物吸入浆管内。
⑥注浆时漏浆严重，特采取水泥-水玻璃双液浆注浆水泥-水玻璃双液浆的体积比根据现场需要在1：0.4～1：1范围内调节。
4施工安全技术
卸水泥、制水泥浆液时开启巷道防尘帘喷雾；所有风水软管和注浆管路使用专用U型卡子连接，并在接头处使用12#双股铁丝绑扎保护；拆卸注浆管路时，先停机，关闭注浆法兰盘上的截止闸阀，然后泄压，泄压完毕后才进行拆卸工作；注浆机布置在综掘机后方合适位置。
注浆期间，在迎头警戒附近（警戒距离迎头约10m）、注浆机处各设置一个点铃，留设一名人员观察迎脸注浆情况，其他人未经同意不得进入。观察人员可以侧身出钻场，但是不可站在大巷内，严禁正对注浆管，发现迎脸漏浆或其它异常情况时及时发出停机信号；注浆换孔过程中，施工人员严禁正对钻孔孔口，要站在侧面操作；注浆过程中，如果需要检修注浆泵和管路，必须先卸压后检修，卸压放浆时严禁人员站立在卸压阀前方；注浆过程中，严禁无压力表控制注浆或超压注浆。
注浆时如出现漏浆，可换孔注浆。需暂停注浆超过30min时，应及时清洗注浆机，待迎脸浆液凝固后继续注浆；注浆期间人员登高超过1.5m需系保险带，同时在平台后方设置供人员上下的梯子。
开启泡花碱桶时、注浆配液、拆卸注浆管时，施工人员佩戴带好防护眼镜及防护手套，防止人员受到伤害；施工期间，在综掘机后方设置“前方施工，严禁进入”警示牌警戒。
5注意事项
注浆时，一般采用先低压、中流量注入，注浆过程压力逐渐升高，注浆流量逐渐减少；当压力升至终压时，继续压注5min，再结束注浆。管棚注浆要根据地质情况选用合适的浆液、压力和合理的流量，在注浆过程中压力小则注不进，压力过大则会造成崩裂等现象的发生，这两情况都要避免。