注浆参数（共4篇）
注浆参数 篇1
矿井突水一直是煤矿生产的突出问题,注浆封堵技术是通过注浆在含水层中建造地下挡水墙,人为地改变水文地质条件,改变含水层的补给水源,使被疏干含水层的动、静储量相对减少,使其得不到或得到较少的补给,减少矿井正常涌水量,是处理进水边界或导水断层的一种有效技术措施,己经在许多矿区有着广泛的应用。
1 水文地质概况
河南煤矿主要含水层有:奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层,太原组下段灰岩岩溶裂隙含水层,太原组上段灰岩岩溶裂隙含水层,二1煤顶板砂岩裂隙含水层。采九工作面位于-199m水平,下距奥陶系灰岩平均200m;主采煤层一1煤层上距二1煤层60m左右,下距奥陶系灰岩一般10m。
2 工作面出水情况
2008年5月14日4时50分河南某矿在施工二七盘区九采区水平巷道时发生底板突水,突水层位为奥陶系石灰岩含水层,突水水量约2500～3000m3/h(估算),因突水来势凶猛,水量大,很快将标高-100m以下地区全部淹没,致使矿井主采区东翼大部分工作面被淹,矿井生产无法正常进行。
突水后,该矿原采四突水点水量1103/h全部消失,浅部的小关煤矿和东部的新中煤矿矿井涌水量也大幅度减少。据初步调查,突水后奥灰水位发生了变化,突水点8km～10km处的新中煤矿奥灰观测孔水位下降6m～8m。据水温资料,在距突水点500m左右处,2008年6月6日测得水温38.5℃。
3 参数确定
3.1 注浆材料的确定
注浆材料是注浆堵水及加固工程成败的关键,并且材料的选择直接影响到投入成本。注浆材料的选择主要取决于堵水加固地段的水文地质条件、岩层的裂隙、岩溶发育程度、地下水的流速及化学成分等因素。理论上注浆材料最好符合下面要求:可注性好(如流动性好、粘度低、分散相颗粒小等);浆液稳定性好(析水少、颗粒沉降慢);浆液凝结时间易于调节,固化过程最好是突变的;浆液固结后,具备所需要的力学强度、抗渗透性和抗侵蚀性。
但是由于在注浆过程中需要消耗大量的注浆材料,理论上的材料价格是很高的,不符合经济要求,因此在实际中还要考虑材料的费用问题,最好是材料源广、价廉、储运方便,配置、注入工艺简单,不污染环境[1～3]。
常用注浆材料有水泥浆液、水泥-水玻璃浆液、粘土浆液和化学浆液等。虽然这次突水的突水水源为奥灰水,但从突水量的大小、范围及水量变化分析,该次奥灰突水以底板裂隙分散流为主。因此,要求注浆浆液粘度要小、低析水率、稳定性好、塑性强度高、扩散半径远,应以稀浆为主,故选择水泥单浆液。
3.2 注浆压力
浆液必须克服流动阻力才可以在岩层裂隙中扩散,而注浆压力是给予浆液扩散、充塞的能量。若注浆压力大,能量大浆液就可以扩散较远,效果比较好,但是耗浆量大,造成浪费,在经济方面不合理。若注浆压力小,浆液扩散近,虽然耗浆量小,但是有可能造成封堵不严,不能成功堵水。因此正确选择注浆压力并且合理运用注浆压力,是注浆过程中的关键问题[4]。
(1)注浆压力按以下经验公式计算。
式中:
P0为注浆终压(0.1MPa);
RK为压力系数(一般取3～3.5);
H0为岩层高度,m;
γ0为水的比重,γ0=1g/cm3;
γC为浆液的比重g/cm3。
将上式进行化简就可以得到下面简单一点的经验公式:
PC为注浆泵的表压(0.1MPa)。
钻孔的注浆压力一般取受注点静水压力的1.5～2.5倍,具体压力大小应根据隔水层厚度、岩性及破碎程度、水压大小确定。
(2)采九工作面注浆压力。
注浆压力:分段注浆压力超过注浆孔口静压0.3MPa～0.5MPa;最终注浆终孔压力为孔口静压的1.5～2倍。结束标准:达到终孔压力并持续10min以上。
3.3 扩散半径
浆液在岩石裂隙中的扩散范围,称为扩散半径。我们布孔时必须要按照扩散半径来确定孔距,孔距必须小于或等于扩散半径才能使封堵密实,堵水才能成功。由于岩石裂隙发育的各向异性,浆液在岩石裂隙中扩散不规则。因此,注浆时常以充塞半径表示有效扩散范围,在此范围内浆液充塞、水化后的结石体能有效地封堵涌水。由于岩石的渗透性和裂隙发育的不均匀,致使浆液的扩散半径和充塞半径有时相差很大。所以在注浆前应进行试验,以取得布置注浆孔孔距的可靠依据。
(1)扩散半径影响因素。
浆液的扩散半径随岩层渗透系数、注浆压力、注入时间的增加而增加,随浆液浓度和粘度的增加而减少。在施工中,可通过调节浆液浓度、注浆压力、注入量等参数,取得既能满足工程需要,又能降低浆液消耗量的合理扩散半径。
(2)采九工作面扩散半径的确定。
本次堵水采用的是水泥单浆液,属于牛顿流体型,在注浆压力下,浆液在孔下部呈现柱形扩散时,采用下面的理论计算公式:
t为注浆时间,s;
r1为浆液扩散渗透半径,cm;
β为浆液粘度对水的粘度比;
n为被注载体的孔隙率;
k为被注载体的渗透系数,cm/s;
h1为注浆压力(厘米水头),cm;
r0为注浆管半径,cm。
在这个公式中,我们可以看到在公式的右边也含有r1,因此要采用试算迭代的方法,在计算机中使用牛顿迭代的方法就可以计算出它的解析解。计算出的扩散半径要与本矿区的经验值作出比较,在注浆开始前要做试验确定出扩散半径。
3.4 注浆量的预算
注浆呈柱状扩散,因此注浆孔浆液预算注入量可用下列计算公式:
式中:
V为注浆孔浆液预算注入量m3;
A为浆液消耗系数,一般A=1.2～1.5;
H为注浆段高,m;
R为浆液的有效扩散半径m,一般按20m计算;
N为岩石裂隙率%,一般根据取芯和抽压水试验来确定。在砂岩、砂质页岩含水层n=1-3%:断层破碎带或岩溶发育的地层n最大10%。
β为注浆在裂隙内的有效充填系数(一般取0.3～0.9)。
4 注浆工艺
(1)按稀到浓原则,开始时注稀浆来充填小的裂隙,视其吸浆程度再提高浓浆来充填大的裂隙,最后再以稀浆来充填微裂隙并起加固作用。
(2)注浆时当注浆压力保持不变,而吸浆量有均匀减少或当前吸浆量不变,而压力有均匀升高时,进行连续注浆。
(3)分段注浆,逐步升压,封堵通道,加固底板。因煤层底板破坏严重,含水层导升裂隙加大,注浆终孔压力稍微掌握不好,就可能造成底板鼓开。因此,施工中钻孔见水超过30m3/h时,停止注浆,进行量水测压,连通试验,注浆堵水,分段注浆终孔压力为:超过注浆孔口静压0.3MPa～0.5MPa。
(4)注浆前,根据联通试验,确定水泥浆比重;注浆过程中,根据出水点的串浆情况,调整水泥浆比重;分段注浆终孔时,降低水泥浆比重。
5 堵水效果评价
本次注浆项对奥陶系灰岩岩溶裂隙共注浆25次,奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层水位由炭煤矿二七盘区采九工作面突水后的标高-25m(堵水前)逐步恢复至标高-35.56m(堵水后)的正常奥灰水位,与区域奥灰水位相吻合。2010年12月3日井下排水58m3后压力值由0.12MPa降至0.00MPa,24h后压力升至0.10MPa的情况,算得流量为2.42m3/h,与2008年5月2500～3000m3/h的突水水量相比,井下已基本无水,堵水率达到90%以上。本次注浆项目达到了封堵炭煤矿二七盘区采九工作面突水点的治源目的。
6 结语
注浆堵水是一种重要的防治水方法,在注浆堵水过程中必须结合出水工作面所处的构造特征以及水文特征,分析出水的通道及出水含水层的特点,并确定出水水源和来水方向,为堵水做好必要的准备工作。在注浆过程中注浆参数可以通过注浆理论确定,但是理论上的注浆参数与实际施工中可能存在误差,因此在施工中注浆参数要通过实际情况不断的进行修正。
参考文献
[1]刘志刚.特大型灰岩突水动水注浆封堵技术研究[D].山东:山东科技大学,2003.
[2]孙纪正.常用灌浆材料性能试验研究[D].山东:山东大学,2005.
[3]杨秀竹.静动力作用下浆液扩散理论与试验研究[D].中南大学,2005.
[4]王志荣,李铁强,陈玲霞.注浆封堵断裂构造的施工参数确定方法[J].北京:水文地质工程地质,2007,2(2):113～116.
注浆参数 篇2
本文通过二维数值模拟的方法,对皖西南丘陵地区某双线铁路隧道浅埋破碎段进行衬砌结构受力分析,确定隧道二衬的支护参数。由于该隧道地层条件差、地下水丰富,除需保证隧道建好后的运营安全,也得考虑施工时塌方、突水突泥等风险,因此,需对该浅埋段地层进行加固与堵水。隧道施工时常用的加固与堵水措施为帷幕注浆与地表注浆,通过数值模拟,分析衬砌结构受力、变形与地表沉降,结合各自优缺点与适用性,选取适用于该隧道的注浆方法。
帷幕注浆与地表注浆原理是将浆液注射到破碎岩层、砂软石层的裂缝、空隙、渗水的地方,这样浆液凝固后就形成一个坚固的整体,缓解阻止渗水现象[1];适用于地下水断层破碎带或可能出现突水涌泥地段,隧道开挖可能引起突水涌泥或地下水、地表水流失,采取“以堵为主,限量排放”的原则,通过超前预注浆控制地下水流量,保证施工安全[2,3]。
2 工程概况与数值模型
2.1 工程概况
隧道位于安徽省安庆市,全长6.26km。隧道穿行于皖西南丘陵地区,呈北西-南东走向,地形起伏大,海拔高程40~365m,相对高差50~300m,山坡坡角15°~50°。隧道洞身里程ZDK16+215~ZDK16+600段埋深较浅,仅为10~36m,且该段落穿越第四系粉质黏土、粗角砾土及粉砂岩风化带及断层带,节理密集发育,岩体破碎,位于浅埋沟谷,地下水埋深较浅,为强富水地段。围岩条件极差,根据地质钻探分析结果,依据铁路隧道围岩分级[4],将该段围岩级别定为Ⅵ级。
2.2 二衬支护参数研究模型
为充分考虑地层节理发育的特点,特意选取能模拟具有节理的岩土体的二维离散元软件UDEC作为计算工具。本次分析针对该Ⅵ级围岩浅埋段,根据埋深与地质条件选取四个具有代表性的断面进行数值模拟,分析隧道开挖后衬砌结构的受力、变形与地表沉降。该段落埋深最浅处的地层情况与选取的模型断面如图1所示,计算工况如表1所示,首先以衬砌支护结构的受力安全为依据,确定满足隧道运营安全与稳定性的二衬支护参数;然后选取最不利的两种工况,分别进行超前帷幕注浆与地表注浆模拟,对比分析帷幕注浆与地表注浆的加固效果。
该隧道为设计时速200km/h的双线铁路隧道,竖向净空尺寸为10.06m,水平净空尺寸为12.06m,内净空面积98.48m2。围岩条件差的地段,隧道二次衬砌作为主要承载结构,设计该段隧道拱墙采用C40钢筋混凝土厚60cm,仰拱C40钢筋混凝土厚65cm。根据隧道净空尺寸以及开挖影响范围,模型宽度取60m,工况1模型高度取40m,其余工况2、工况3、工况4根据埋深调整隧道覆土厚度。
模拟时做以下假设:
(1)UDEC软件无法区分隧道拱墙与仰拱厚度,因此将隧道二衬厚度均设为60cm;
(2)地下水按岩石或土体中的裂隙水考虑,仅在计岩石或土体参数时考虑为湿容重,而不再单独考虑地下水的作用;
(3)隧道开挖对模型范围以外的影响可以忽略不计,计算时固定模型底部边界的竖向与水平位移,固定左右边界的水平位移。
根据地质勘探资料给出围岩地层物理力学参数如表2,该段落节理密集发育,计算模型中假设有两组间距为8m的均布节理,节理倾角分别为45°,135°,节理几何与物理力学参数如表3。
根据地层情况及上述假设建立各工况模型示意图如图2所示,图2中(a1)图为工况1的UDEC建立后的实际模型图,为清晰显示模型中各类信息,采用(a2)-(d)示意图代替UDEC模型图,图中帷幕注浆与地表注浆加固区是为后续计算所预留。
2.3 二衬支护参数计算结果与分析
隧道开挖后,由于围岩在开挖面处解除了约束,破坏了原岩应力场的平衡,引起洞周各点的位移、应力进行重分布;设置支护体系后,对围岩位移产生阻力,支护结构受到围岩压力也将产生变形,从而使结构受力[5]。
在数值模拟计算结果中,提取隧道二衬结构最危险截面所受轴力与弯矩,计算结构承载力安全系数[6],以评价隧道受力安全性,结果如表4所示。隧道拱顶、仰拱底、左右侧最大跨处的衬砌变形量如表5所示。同时,计算时对模型范围内的地表沉降进行监测,结果如图3所示。
从衬砌受力、变形与地表沉降均显示,综合工况1~工况4的埋深、地层条件,工况不利程度依次为工况4>工况3>工况2>工况1;注意到,计算模型中拱墙与仰拱衬砌厚度均为60cm,结果表明,在该情况下,仰拱的受力与变形都最不利。因此,根据衬砌受力与变形,针对该浅埋破碎段的衬砌支护参数能保证运营阶段的安全与稳定,同时,衬砌仰拱较拱墙厚度增加5cm是合理与必要的。
2.4 帷幕注浆与地表注浆加固模型
上述计算结果表明,工况3、工况4为浅埋破碎段的两种不利工况。因此,针对该工况分别进行帷幕注浆与地表注浆,再开挖隧道的模拟。帷幕注浆范围为隧道开挖轮廓线外3m,地表注浆范围为隧道中线左右各15m,加固至仰拱底以下1m处。模型图如图2(c)、图2(d)所示,建模时已预留加固区,此时仅需将帷幕注浆或地表注浆加固区的地层物理力学参数改为注浆加固后的地层参数(此时不考虑注浆难度,均按注浆后理论值计),再进行隧道开挖模拟。注浆加固后的地层参数如表6,节理参数如下:法向刚度2GPa、切向刚度2GPa,粘聚力0.5MPa,内摩擦角30°,抗拉强度0.5MPa。
2.5 帷幕注浆与地表注浆计算结果与分析
结果如表7所示,工况3帷幕注浆后安全系数增长35.7%,地表注浆后增长45.8%;而工况4帷幕注浆后增长81.3%,地表注浆增长35.0%。结合模型地层分析:工况3隧道基底为强风化粉砂岩,岩层性质相对较好,注浆加固作用主要体现在隧道上方及左右侧的大范围地层中,因此地表注浆对结构受力的效果较帷幕注浆要好;而工况4隧道周边均为软弱的粉质黏土,帷幕注浆在基底加固范围为3m,较地表注浆加固1m范围大,注浆加固作用主要体现在仰拱底部的局部范围内,帷幕注浆效果更好。
综上,从隧道二衬结构受力分析,可得出:在前述帷幕注浆与地表注浆加固范围的前提下,隧道基底岩层较好时,地表注浆加固范围更大,效果更好;相反,当隧道基底为软弱岩土层时,帷幕注浆加固效果反而更好。
从隧道几个特征点的变形量(如表8)可以看出,注浆加固后,隧道变形量减小,但存在以下特征:与受力结果类似,由于地表注浆较帷幕注浆隧底加固范围小,所以仰拱底部的变形量更大;从隧道总体变形量而言,地表注浆效果更明显。
地表沉降进行监测结果如图4,地表注浆对减小地表沉降效果更好。
3 结论与讨论
本文通过对皖西南某隧道浅埋破碎段进行二维数值模拟分析,确定满足隧道运营安全与稳定性的二衬支护参数,然后选取最不利的两种工况,分别采用帷幕注浆与地表注浆后再进行隧道开挖模拟,主要得出如下结论:
(1)针对该隧道的地层条件与埋深情况,二衬C40钢筋混凝土拱墙厚60cm,仰拱加厚至65cm能够保证隧道施工完成后的安全与稳定,从受力与变形角度而言,隧道仰拱加厚是合理与必要的。
(2)在文中方案条件下,隧道基底岩层较好时,地表注浆加固范围更广,隧道衬砌受力更有利;相反,当隧道基底为软弱地层时,帷幕注浆加固效果更好。
(3)根据本隧道具体情况:
(1)地层需加固的深度范围相对较深,工况1埋深最小,地表注浆加固深度也达到了21.7m,而地表注浆宜用于隧道埋深在20m以内[7];
(2)注浆深度过大,首先无法保证注浆效果,其次经粗略估算,假设该段Ⅵ级围岩范围内注浆长度按200m计,地表注浆需注浆量约3120m3,采用帷幕注浆仅需1228m3,地表注浆费用远大于帷幕注浆;
(3)相对而言,地表注浆更易施工与操作,但同时其需要占用地面场地,对环境的污染也更大;
(4)本段隧道基底主要为粉质黏土与粗角砾土地层,帷幕注浆效果相对较好。
(4)从应用条件、注浆效果、工程费用、环境影响及适用性等方面综合考虑,本隧道更适宜采用帷幕注浆进行地层加固与堵水。
参考文献
[1]朱勇.帷幕注浆堵水技术在涌水隧道施工中的应用[J].铁道建筑技术,2006(S):134-136.
[2]贾彦珍.浅谈帷幕注浆在隧道施工中的应用[J].山西建筑,2007,33(11):347-348.
[3]徐胜.浅谈帷幕注浆堵水在隧道施工中的应用[J].重庆建筑,2006(5):53-56.
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[5]关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京:人民交通出版社,2003:16-34.
[6]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 50010-2010混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社.
注浆参数 篇3
后注浆灌注桩在当今工程中运用较广泛, 武汉地区绝大部分高层建筑的桩基础采用的是后注浆钻孔灌注桩。然而, 桩基属于隐蔽工程, 其质量优劣直接关系到整个建筑的安危。因此, 特别是灌注桩的极限承载力的确定将影响到整个建筑物的安全可靠性和经济合理性。
本文主要介绍经验参数法确定后注浆灌注桩的极限承载力, 并将其与静载试验进行对比。
1 工程地质概况
泛海国际居住区桂海园位于武汉江汉区, 原始地貌属长江冲积一级阶地。根据工程地质勘察报告 (详勘) , 各土层的工程地质特征见表1。
2 经验参数法计算后注浆灌注桩极限承载力
本工程采用钻孔灌注桩, 桩径700 mm, 桩长36 m。灌注桩在第 (2) 黏土层的深度为8.5 m, 在第 (3) 粉质黏土与粉土、粉砂互层土层的深度为9.0 m, 在第 (4) -1粉细砂层的深度为9 m, 在第 (4) -2粉质黏土夹粉土、粉砂层的深度为5 m, 桩端持力层为第 (4) -3细中砂层, 灌注桩进入该层的深度为4.5 m。用经验参数法计算灌注桩极限承载力。
其中, Quk为后注浆灌注桩极限承载力标准值;u为钻孔灌注桩周长;lj为后注浆非竖向增强段第j层土的厚度;lgi为后注浆竖向增强段内第i层土的厚度, 对于钻孔灌注桩, 当为单一桩端后注浆时, 竖向增强段为桩端以上12 m;qsik, qsjk, qpk分别为后注浆竖向增强段第i层土初始极限侧阻力标准值、非竖向增强段第j层土初始极限侧阻力标准值、初始极限端阻力标准值;βsi, βp分别为后注浆侧阻力、端阻力增强系数;Ap为桩端横截面面积。
依据JGJ 94-2008建筑桩基技术规范, 用经验参数法计算的后注浆钻孔灌注桩竖向极限承载力标准值为3 205.9 k N。
3 单桩竖向静荷载试验及极限承载力
3.1 单桩竖向静荷载试验
试验采用慢速维持荷载法, 利用混凝土预制块配重平台提供满足试验要求的反力。通过电动液压泵、千斤顶加载, 荷载值由精密压力表测量, 依千斤顶率定曲线换算得出。其中4个对称放置的大量程百分表测读沉降, 用以观测被检单桩的沉降变形, 百分表由磁性表座固定于基准梁上。压重平台支座墩边与桩中心距不小于2.0 m, 试桩与基准桩中心距离不小于2.0 m。示意图见图1。
3.2 钻孔灌注桩竖向极限承载力
在此场地对3根试桩进行静载试验, Q—S曲线见图2~图4。
通过单桩竖向静载荷试验, 从Q—S曲线图可以看出, 3根试桩的单桩竖向极限承载力取Q—S曲线陡降段的前一级荷载, 分别为:4 500 k N, 4 500 k N, 4 000 k N。其平均值为 (4 500+4 500+4 000) 3=4 333.3 k N。依据GB 50007-2011建筑地基基础设计规范有关条款规定:3根试桩竖向极限承载力的极差均小于平均值 (4 333.3 k N) 的30%, 可以确定单桩竖向极限承载力标准值:Quk=4 333.3 k N。
4 结语
用经验参数法计算得出的钻孔灌注桩的竖向极限承载力比单桩竖向静载荷试验确定的极限承载力小26.0%。
GB 50007-2011建筑地基基础设计规范相关条文规定可用经验参数法计算后压浆灌注桩竖向极限承载力, 但根据以上工程实例, 经验参数法计算的结果可能偏小, 还应做钻孔灌注桩竖向静载荷试验, 由试验得出竖向极限承载力的平均值作为标准极限承载力。否则, 在实际工程中会由于设计过于保守而造成浪费, 不符合经济合理的原则。
参考文献
[1]GB 50007-2011, 建筑地基基础设计规范[S].
[2]JGJ 94-2008, 建筑桩基技术规范[S].
注浆参数 篇4
—150运输大巷跨采段位于整个运输大巷中部1700m～2400m左右位置, 对该地段巷道虽然采用了“U型钢+锚网喷”联合支护的方式进行了扩修, 扩修断面:净宽4200mm, 净高3200mm, 但是, 巷道在未跨采前由于受地压与水患影响, 局部地段底鼓已十分严重, 大巷水沟变形严重, 从上述情况表明, 显然, 仅仅单纯通过扩修方式可以暂时控制巷道围岩变形, 但不能满足该段巷道在12200工作面跨采时的巷道支护强度要求。因此, 需提前对该段巷道进行注浆加固治理已迫在眉睫。
2 巷道注浆、加固方案
2.1 注浆材料与注浆工艺的确定
(1) 注浆材料:注浆材料主料为425#普通硅酸盐水泥, 配以一定比例的由中国矿业大学研发了矿用注浆加固材料复合强化剂, 组成高强围岩注浆加固材料。普硅水泥与强化剂的使用比例为:10袋:1袋。水灰比及配料顺序:水灰比为0.55:1。施工中在预定位置放置加水标杆, 加水前必须先停掉搅拌机。待水位到达标杆位置时, 先加1袋强化剂, 搅拌1min～2min后, 再加10袋普硅水泥。 (2) 注浆工艺:采用单液注浆, 注浆加固施工工艺流程:施工准备—凿孔—洗孔—安装注浆管—造浆—注浆施工—清理注浆机具;注浆施工:每排注浆顺序为先注下部孔, 再注肩部孔, 最后注顶孔。注浆系统包括注浆泵、搅拌桶、连接管路与阀门接头等。
2.2 注浆参数确定
注浆参数主要有:注浆时间、注浆压力、注浆量、注浆扩散半径及注浆孔间排距等。
(1) 注浆时间:在实际注浆过程中, 注浆时间难以定量, 需要与注浆压力、注浆量等参数配合来决定, 要尽量注“饱”, 可视具体情况停止注浆。 (2) 注浆压力:对围岩严重破碎时, 注浆压力不宜超过1.5MPa, 围岩较破碎时以1.5MPa～3.5MPa, 最高不超过6.5MPa。因此, 对于-150大巷围岩情况, 帮角注浆时, 压力控制在1.5MPa～3.5MPa以内, 帮顶不宜超过6.5MPa。实际操作中, 要据具体情况进行调整。 (3) 注浆量:注入的浆液量应力求保证裂隙被充填满, 原则上做到不进浆为止, 保证巷道围岩裂隙被充填密实。用注浆压力及每孔是否注“饱”来衡量注浆效果是较容易操作的方法。 (4) 浆液扩散半径:据-150m大巷围岩破碎情况, 初步确定浆液扩散半径为1m～2.5m。 (5) 注浆孔布置:注浆孔间排距布置基本原则:保证注浆后浆液渗透范围交叉, 即孔距应小于2倍的扩散半径 (一般取2倍扩散半径的0.8倍) 。因此, 注浆孔间排距初步定为1.5m～4.0m, 注浆孔布置为每个断面9个, 左、右帮各两个, 拱顶3个、底部2个。下面仅以浅部注浆孔布置及注浆加固效果图为例进行说明。
此外, 根据现场实际情况注浆孔可浅、中与深孔结合布置, 实现层次注浆。其中, 浅部注浆两帮及顶板孔深2000mm, 选用管长0.8m的注浆管, 邦角孔深2500mm, 选用管长1.0m的注浆管。中部注浆两帮及顶板孔深3000mm, 选用管长1.5m的注浆管, 邦角孔深3500mm, 选用管长2.0m的注浆管。深部注浆顶板、两帮、邦角孔深均为4000mm, 选用管长2.5m的注浆管。底板注浆:注浆孔沿巷道底板道轨两侧对称布置, 其间距2m, 分别距巷道两帮留有800mm～1000mm间隙, 前后排距2m, 孔深4000mm, 注浆孔垂直巷道底板布置, 注浆管长度3000mm。
2.3 注浆设备
(1) 凿注浆孔机具:顶拱可用风动锚索钻机和φ36mm岩石钻头湿式打眼成孔。帮孔可用气腿式凿岩机, 用φ36或φ42钻头。底板用风锤凿孔, 若存在困难可用TXU-75小型地质钻。 (2) 注浆管:注浆管选用外径φ33mm, 壁厚3.5mm～4mm的无缝钢管制作, 前端成倒扣缠麻绳封孔, 注浆管长0.8m、1m、1.5m、2m、2.5m、3m不等, 其中孔口螺纹段50mm, 马牙段600mm, 该注浆管具有结构简单, 成本低廉等优点。 (3) 注浆与搅拌设备:注浆设备主要包括注浆泵与搅拌桶。根据-150m大巷注浆要求, 选用单液或双液注浆泵皆可。从以往使用情况看, 锦西产的2TGZ—60/210型注浆泵应用效果较好。搅拌桶没有特殊要求, 只要一次能搅拌0.5m3～1.0m3的注浆料就可以。
3 试验结果
在12200工作面跨大巷回采期间, 我们通过在切眼大巷位置前后100米受回采影响范围区域建立均匀观测点, 每20m布置一测点。通过对巷道围岩位移监测数据分析可以明显的看出, 巷道经注浆加固后表现非常稳定, 80天内巷道顶板位移为30mm, 两帮位移最大为50mm, 底板底鼓表现相对略大, 最大底鼓量达到120mm。至2009年9月份, 实测最大顶板位移量总计为44mm, 两帮总位移量为70mm, 底板底鼓总量为200mm, 巷道围岩趋于稳定状态。
4 结语