一、工程概况

潞安集团某煤业井下古空巷从原主立井向西延伸约250m,推测9402回风顺槽揭露的古空巷道向工作面内部延伸约50m。现已揭露古空巷道（9402工作面内）实测总长度210m，预估段长度约90m。9402准备工作面内部古空巷道总长度合计约300m。

为确保9402工作面回采期间顺利推进，需对9402回风顺槽揭露的古空巷道向工作面内部延伸约50m的空区进行高水加固材料充填。9402工作面古空巷长50米，宽3米，高2.5米，由于压力过大，顶板破碎严重，给回采进度带来严重困扰，矿方在采取多种应对方案后效果甚微，为了能安全生产推进进尺，保证回采时顶板不垮落，矿方决定委托我公司对此区域进行高水充填超前加固。

用户要求：通过对此区域高水充填加固，使此区域重新链接为一个整体，提高承压力，保证回采的顺利推进。

二、 加固方案设计

1 、注浆材料

根据9402工作面古空巷破碎煤岩体的赋存特征和采煤工艺要求，选择浩博HC-3高水充填加固材料。浩博瑞高水充填材料是一种经过特殊处理的无机粉体材料，稳定性好，常温常压下较长时间不改变基本性质，单体料浆8小时不凝固，双液混合后迅速固化，体积不收缩。渗透性强，浆液的黏度低，流动性好，可注性强，，在外力作用下能渗透到底层的细小裂缝中。粘结性好，浆液固化后能够与地层岩体等有一定的黏结强度，加固效果好，抗压强度高。具有较好的渗透性、较高的粘合力和较强的机械性能，与地层有较强的亲和力，固结体能承受地层变形，将受注体更好地胶结为一个整体，对工作面破碎起到有效的固结作用，有利于采煤机滚筒切割之后的及时支护作业。其广泛应用于煤矿煤岩体加固工程。

2、注浆设备

封孔、注浆均采用QB6C型气动高压双液化学注浆泵。与注浆设备配套的进风管路为Φ19mm高压风管若干米，出浆管规格为Φ10mm，长度10m、5m、2m各若干根。QB6C型气动高压双液化学注浆泵主要性能参数见表2。

QB6C型注浆泵结构图

1.压缩空气进口 2.进气阀 3.进气调节阀门 4.马达换向阀 5.气动马达 6.油雾器 7.出浆管 8.出浆压力表 9.吸浆口A  10.吸浆口B  11.柱塞泵

3、注浆动力系统

通过高压管路供风，直到注浆加固地点，接头规格为Φ19mm高压管。从水管上接出Φ10mm供水管，并接好阀门。

根据煤体的承受能力和最小抵抗面及工作面煤体围岩条件，供风风量不低于3m3/min，供风压力不低于6Mpa。

4、注浆布置

在9402工作面古空巷高水充填注浆加固，需要在古空巷与回风顺槽交叉口处砌一个1米厚度的护墙，注浆初期应留有进出施工人员和设备的缺口，由于注浆充填顺序是由内到外进行的，到施工尾声时，人员和设备都撤出到回风顺槽巷道继续施工，此时封堵墙体留有观察孔即可。

具体钻孔布置示意图见附图。

5、注浆压力

根据破碎带煤体的承受能力和最小抵抗面及工作面围岩条件，当工作面供风风量不低于3m3/min，供风压力不低于6Mpa时，设计顶板孔注浆终压4 Mpa。帮孔注浆终压3 Mpa。

6、扩散半径

依据破碎带煤岩体的破碎情况、注浆压力、相关理论公式和类似工程经验数据计算，实际施工时通过调整浆液的胶凝速度、渗透性和注浆终压，保证实际有效扩散半径不小于5米。

7、 工程量

对9402工作面古空巷充填加固，第一轮注完浆会后方可推进，之后在回采过程中视工作面情况对后续工作面进行预注浆加固。

8、 注浆量

依据相关理论公式和类似工程经验数据计算，结合工作面现场实际情况，为了能让此次注浆起到好的效果，需充填的古空巷约为375立方米，高水充填材料每吨可充填0.7立方米，预计工作面总注浆量535.7吨左右，按井下工作面现场条件定，施工中如遇地质条件发生较大变化影响到注浆加固效果时，要及时调整注浆量。

三 、施工工艺

施工工艺： 标孔→钻孔 →检查钻孔质量→安装注浆管及封孔部件→封孔→安装注浆管→准备浆液→开泵注浆→凝固→检查注浆质量→验收。

注浆工艺流程示意图如下图所示:

四、施工安全技术措施

1、施工前的准备及设备、材料的运输工作

1）打墙注浆施工的所有设备、材料，必须按清单准备和装车，装车前必须进行检测和调试，确认完好后方可下井。

2）设备、材料装车时，要轻起慢放，且忌砸摔，装车时不得超宽超高。注浆泵装平板车时，要稳放在车的中心部位，并用8#铁丝从四角方向捆扎牢靠。

3）在打眼施工过程中，必须选择合适的钻头和钻杆，保证钻孔直径、符合设计要求。

4）注浆墙的轴向偏差不大于5°，有专人站在安全地点(有支护巷道内)按设计要求定墙位标记，同时在钻杆上做标记，保证打墙厚度。

5）安装注浆孔口管前，必须用压风或高压水吹（冲）净眼孔内残存物质，压风或高压水开启时，管口前方严禁站人，更不得将管口对准人。

2、注浆施工安全技术措施

为保证注浆加固施工质量和施工安全特制定本措施。任何参与注浆施工人员必须熟知本措施并保证在实际工作中严格遵守。

1）注浆人员在施工期间必须佩戴防护眼镜、橡胶手套等防护用品，作业场所必须备有一定量的清洁用水。

2）如遇高处打眼及安装注浆管必须佩带安全带，搭好平稳、牢固的工作台，地下支撑物必须牢固，并且要有人观察。

3）封孔时，施工人员不能正对孔口朝向，防止浆液外窜伤人，换孔时施工人员必须在注浆管内脉冲压力释放后再开始拆卸。

4）与注浆无关人员及注浆前方观察人员，必须在注浆孔口6米以外，远距离观察，并佩戴好相应防护用品，随时与司泵人员联系。

5）司泵人员密切注意泵的压力和吸浆量的变化，并随时与前方观察人员联系。

6）配浆人员应保持浆液不吸空，随时观察泵的吸浆情况，保持两浆液的配比适中。

7）注浆完毕后，应立即用机油（或液压油）清洗管路，清洗完毕后应将泵、管路等归整码放整齐。

8）如浆液不慎溅到皮肤或眼睛内，应立即用大量清水冲洗，严重者应立即就医，人体不得接触化学注浆材料。

9）进行打眼、埋管、封孔、连管等作业时，应预先检查周围安全状况，防止涌水、淋水直喷人体，尤其检查迎头顶板维护情况，不可违章作业。

10）注浆时连接管路的扁销必须使用正规的扁销。

11）施工前，施工地点要敲帮问顶，排除顶、帮浮矸危岩后再打眼、注浆施工。

12）一旦发现有矸、煤松动、跑（漏）浆、注浆压力突然骤降等异常情况，应立即停止注浆，查明原因，采取措施后才准恢复注浆。

13）任何参与注浆人员必须熟知要注浆地点相关的作业规程及操作规程要求，熟悉避灾路线并保证在实际工作中严格遵守。　

五、施工质量监督及记录

为确保工程质量，每班负责对每排、每道工序的施工质量进行有效监督，并对打眼、注浆等情况进行全面记录，上井后填写到施工记录本上。注浆工程施工前、后，矿方负责各个工序的监测，并做好监测记录，确保工程竣工后各项技术指标达到设计要求。