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电梯井堵漏

潞安集团余吾煤业南风井工程是实现余吾煤业公司“抽、采、掘”整体平衡发展的重要工程,设计规模3.00Mt/a。根据工程衔接安排201410月首采工作面将具备安装条件。这样南风井水仓的形成已迫在眉睫,但由于外水仓施工到里程1+92m处时面临探揭煤,由于探揭煤过程复杂,耗时长,且揭煤过程存在诸多不安全因素,故南风井经过研究,设计了南风井水仓措施巷,由煤巷进入岩巷方式避免探揭煤,加快了外水仓的施工进度,保证施工安全。但由于水仓的用途及井下通风系统稳定等原因,水仓措施巷使用完毕后需进行堵水处理,防止外水仓渗水。 
  1 外水仓堵水注浆方案 
  南风井外水仓全长408m,巷高3800mm,宽3600mm,净断面12.3m2,支护方式为锚网索喷+钢筋混凝土混合支护,支护厚度为450mm,强度为C30;喷浆厚度100mm,强度为C20;单层φ22螺纹钢。 
  1.1 注浆方案 
  外水仓每5m布置一排注浆孔,每排正一处、两帮起拱线各一处如图1所示。孔深650mm(以穿透喷浆层200mm为原则),保证2m的扩散半径。采用水泥、水玻璃11比例配置双液注浆。水泥选用P042.5普通硅酸盐水泥;水玻璃配成35Be 
  1.2 注浆压力 
  巷道强度校验: 
  P=0.5kE2+2RE÷R+E×2 
  =0.5×15×0.35×0.35+2×1.8×0.35÷1.8+0.35×2 
  =2.41MPa 
  P---注浆部位所能承受的压力,MPa 
  k---巷道允许抗压强度,为设计强度的50%15MPa 
  R---巷道的净半径,为1.8 
  E---巷道厚度,取厚度最小段0.35m 
  确定注浆压力不得大于2Mpa 
  1.3 注浆标准及效果检验 
  (1)注浆终压及终量在正常条件下,每一次注浆中,注浆压力由小逐渐增大,注浆流量由大到小。当注浆压力达到设计的泵压时,稳定20—30min,即可结束注浆。 
  (2)对于存在较大裂隙,经过注浆浓度的变换,长时间仍不达终压与终量的标准,应暂停注浆,待养护24小时后复注,直至符合结束注浆标准。 
  2 水仓措施巷封堵水方案 
  水仓措施巷全长49.2m,高3000mm,宽3000mm,掘进断面9m2,支护方式为锚网索喷支护。巷道为全煤巷,从1#回风大巷(里程1+83m处)开口,与外水仓(里程2+20m)平交如图2所示。 
  2.1 水压计算 
  水仓容水最大高度为2.9m,相对底板压强为0.029Mpa 
  2.2 封堵方案 
  (1)封堵前需安装专用风机、接入800mm风筒,保证在完全封堵措施巷一段后正常通风。 
  (2)利用永久挡风墙作为第一道挡墙,将挡墙原预留孔洞用料石封死,在挡墙上方原风筒口处安装直径280瓦排管作为临时通风口。 
  (3)措施巷(1#总回风大巷北帮)0+1m处现有一道料石挡风墙,将挡墙原预留孔洞用料石封死,并用装有黄土的编织袋堆砌挡墙0.5m 
  (4)然后退后5m,再用黄土装编织袋堆砌挡墙0.5m,向0+2m-0+7m段填充矸石,待矸石充整个5米断面后注入有机高分子双液型注浆材料波雷因,波雷因是双组份材料,通过专用气动注浆泵和混合枪,注入已填充满的矸石体后迅速反应与矸石体凝固生成高强度、有韧性的固结体,能够达到对矸石体的加固和对涌水裂隙的封堵效果。选择该材料是因为其粘度低、渗透性好,可渗入到煤层及矸石体的微细裂隙或节理内,具有优异的粘结强度,能与松软岩层(煤层)粘结为一体,并增加松软岩层的整体性,材料反应后生成的凝胶体具有较强的机械强度,从而对松散岩层具有辅助支护作用,最重要的是该材材料能遇水发生膨胀反应,对注浆堵水的有非常好的防渗水效果。 
  充填过程中不要带压力,防止挤倒挡墙,挡墙顶部预留观察窗口随时观察充填效果,保证充填密实度,如图3所示。 
  (5)每5米一个循环进行充填至外水仓交接位置,外水仓帮部预留1m浇筑厚度。 
  (6)外水仓浇筑至与水仓措施巷连接处时,在交岔口位置预留42寸钢管作为注浆孔。 
  3 其他辅助防渗水措施 
  由于原计划是对外水仓进行揭煤施工,故在1#总回风大巷施工了大量的瓦斯抽放,但因为施工工艺改变,现需对原1#总回风大巷所施工的瓦斯抽放孔进行封堵。 
  (11#总回风大巷内措施巷两帮各20m范围原瓦斯抽放孔需水泥、水玻璃双液注浆,注浆压力1Mpa 
  (2)外水仓采用锚网索喷加钢筋混凝土浇筑(浇筑厚度350mm)施工,浇筑混凝土配比中掺入防渗水添加剂,提高混凝土防渗效果。 
  (3)在水仓措施巷与外水仓相交处前后30m,增加巷道铺底厚度,由原100mm增加至300mm,防止底板渗水。 
  4 结语 
  余吾煤业南风井外水仓通过防渗处理,防渗效果良好,内水仓、1#总回风大巷均未发现渗水现象,且1#总回风巷及外水仓巷道内无巷道变形,顶帮开裂现象。经过上述综合防渗工作,不但保证了南风井外水仓防渗水效果,同时为同类工程防渗水工作积累了经验。

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