第２３卷１期 中国煤炭地质 Ｖｏ１．２３ Ｎｏ．０１ ２０１１年１月 ＣＯＡＬ ＧＥＯＬＯＧＹ ＯＦ ＣＨＩＮＡ Ｊａｎ． ２０１０ ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７４－１８０３．２０１１．Ｏ１．１４ 文章编号：１６７４—１８０３（２０１１）０１—００５９—０５ 地面注浆加固技术在深部巷道厚层破碎围岩中的应用 吴松贵 。余大有 ，马江淮 ．谢焰 （１．安徽省煤田地质局第一勘探队，安徽淮南２３２０３５；２．安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南２３２００１） 摘要：淮南某矿井胶带机巷离地表深度约７３０ｍ，在掘进中遇到岩体破碎带。由于破碎带厚度大，且富含水，造成了 巷道变形严重，无法贯通。在分析矿区地质条件的基础上，实施了地面预注浆技术来加固破碎岩体：采用定向分支孔 钻进技术以减小钻场征地面积和节约钻进工程量；运用飞管技术加固造斜段钻孔孔壁；根据窜浆钻孑Ｌ的孔间距及井 下漏浆点位置，确定浆液扩散半径；根据漏浆量及巷道变形观测结果确定注浆对巷道影响区的范围，并依此调整注 浆参数和注浆结束标准。最后提出了地面注浆期间须加强井下巷道监测的建议。 关键词：地面注浆；定向钻进；飞管；巷道监测 中图分类号：Ｐ６３４．８：ＴＤ７４３ 文献标识码：Ａ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｉｎ Ｄｅｅｐ Ｒｏａｄｗａｙ Ｃｒｕｍｂｌｉｎｇ Ｒｏｃｋ Ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ Ｗｕ Ｓｏｎｇｇｕｉ ，Ｙｕ Ｄａｙｏｕ ，Ｍａ Ｊｉａｎｇｈｕａｉ ，Ｘｉｅ Ｙａｈ （１．Ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｔｅａｍ，Ａｎｈｕｉ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｕａｉｎａｎ，Ａｎｈｕｉ ２３２０３５； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅａｃｈ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｎａｎ，Ａｎｈｕｉ ２３２００ １） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｂｅｌｔ ｈｅａｄｉｎｇ ｉｎ ａ Ｈｕａｉｎａｎ ｃｏａｌｍｉｎｅ ｈａｓ ａ ｄｅｐｔｈ ｏｆ ａｂｏｕｔ ７３０ｍ，ａｎｄ ｒｏｃｋ ｍａｓｓ ｒｕｐｔｕｒｅｄ ｚｏｎｅ ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｉｔｓ ｄｒｉｖｉｎｇ．Ｓｉｎｃｅ ｌａｒｇｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｎｄ ｐｌｅｎｔｙ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｈａｖｅ ｃａｕｓｅｄ ｓｅｒｉｏｕｓ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｄｉｎｇ ａｎｄ ｃａｎｎｏｔ ｂｅ ｒｕｎ－ｔｈｒｏｕｇｈ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｉｎｅ ａｒｅａ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｓｕｒｆａｃｅ ａｄｖａｎｃｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｈａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ ｃｒｕｍｂｌｉｎｇ ｒｏｃｋｓ．Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｂｒａｎｃｈｉｎｇ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｓｉｔｅ ｌａｎｄ ｒｅｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｗｏｒｋｌｏａｄ；”ｆｒｅｅｌｙ ｆａｌｌｉｎｇ ｃａｓｉｎｇ” ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ ｗｈｉｐｓｔｏｃｋｉｎｇ ｓｅｃｔｏｒ ｗａｌｌ；ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｐａｃｉｎｇ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｌｕｒｒｙ ｃｒｏｓｓｅｄ ｏｖｅｒ ｂｏｒｅｈｏｌｅｓ ａｎｄ ｓｌｕｒｒｙ ｌｅａｋａｇｅ ｐｏｉｎｔｓ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｓｌｕｒｒｙ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｒａｎｇｅ；ｂａｓｅｄ ｏｎ ｌｅａｋａｇｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ａｎｄ ｒｏａｄｗａｙ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ，ｔｈｕｓ ｔｏ ａｄｊｕｓｔ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｔｏ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｒｏａｄｗａｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｄｕｒｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｒｆａｃｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ；ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ；”ｆｒｅｅｌｙ ｆａｌｌｉｎｇ ｃａｓｉｎｇ”ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｒｏａｄｗａｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ０引言 砾，虽然岩心采取率均在８０％１）２上，但是ＲＱＤ值较 淮南某矿井离地表７３０ｍ深的胶带机巷道掘进 低，其中，深度在７００￣７８３ｍ段岩心的ＲＱＤ值小于 中遇到岩体破碎带，该段岩层异常破碎松软，巷道变 ３０％，深度在７８３－９００ｍ段岩心的ＲＱＤ值为０。造成 形大，支护困难，巷道二端相向掘进受阻，致使巷道 该区段岩心破碎的原因是其北段近东西向的ＦＤ ∞ 无法贯通。由于井下不具备高压注浆施工条件，经研 正断层（图１），该断层倾向向南，倾角７０。～８０。，落差 究决定采用地面预注浆的措施对岩体进行加固。 ３７ｍ。 由于巷道四周破碎岩体范围较大，如何确定注 —— Ｎ 浆范围、选择合理的钻进方法和注浆工艺，保证在最 １Ｏ． ２５ ２５ ．２５ ／ ２５ ．１０／ Ｒ ＼ ３ １ ／ 。 ３／ 短的工期内，花最小的成本，达到最好的注浆效果， 一— ／ ． 并且在注浆期间，维护好井下巷道的安全，是本工程 带机大巷＼＼ ／ “ ／ 需要解决的关键课题。 ｎｚ 枷Ｏ ２７．５ ２５／警 ２７．５＾ｌ／ １地质条件 据地面钻孔资料，该地段岩心破碎、揉皱，见角 作者简介：吴松贵（１９６３一），男，安徽铜陵人，高级工程师，从事煤田 『 轨道大巷 地质勘探技术及管理工作。 ｌ １２０ 收稿日期：２０１０—０９－０６ 图１钻子Ｌ布置图 责任编辑．樊小舟 Ｆｉｇｕｒｅ １ Ｂｏｒｅｈｏｌｅｓ ｌａｙｏｕｔ 中国煤炭地质 第２３卷 据井下钻探揭示，巷道的岩性主要为泥岩、砂质 泥岩、花斑泥岩、细砂岩和煤层，裂隙发育，岩体破 碎，富含水和瓦斯。各钻孔均出现水、气顶钻以及瓦 斯涌出等现象，瓦斯地质、水文地质和工程地质条件 异常复杂。 巷道起初由北向南掘进，当施工到Ｆ 嘴断层时， 迎头突然出水且含有泥浆，涌出量１５～２０ｍ。，迎头向 后１２ｍ冒落区段Ｕ型棚全部垮落。此后，通过轨道 大巷与胶带机的联络巷，改为由南向北掘进，但是掘 进中仍发现巷道矿压大，曾经出现过在６ｈ内，迎头 Ｕ形棚下缩约１．５ｍ的现象。为保证施工安全．经研 究决定，采用地面预注浆的措施对岩体进行加固后 再继续掘进。注浆前，南北二停头间相距９０ｍ。 ２工程布置 ２．１注浆范围 把柯西课题求解的无限薄板中心孔周边任一点 Ｍ（ｒ， ）的应力计算公式应用到地下洞室围岩重分 布应力计算【ｌ＿，得到： 一 孕一 Ｊ ［ 争 ＋ 孚 』 ｛ｒ （１一孕＋ ）ｓｉｎ２ 式中：尺 巷道半径； —一 点的极角： ｒ——向径： Ａ——天然应力比值系数； ０，－，＿ 点的径向应力； 厂 点的环向应力； ７－，广 点的剪应力。 当Ａ为ｌ时．由上式得到的地下洞室开挖引起 的围岩分布应力范围为６Ｒ。，即在６倍的巷道半径 之外，围岩应力不受开挖影响。胶带机巷道断面为 ５．６ｒｅｘ４．４ｍ，南北二停头相距９０ｍ，根据巷道围岩的 岩石性质和岩体天然应力的状况，考虑到ＦＤ。僻断层 带的影响，确定注浆段平面长为１２０ｍ，注浆平面宽 为胶带机大巷左右两侧各１６ｍ，计３７ｍ，北端ＦＤ。嘴 断层带的注浆段高为胶带机顶５０ｍ，底２０ｍ，计 ７３．５ｍ，南端的注浆段高为胶带机顶３０ｍ，底２０ｍ，计 ５３．５ｍ。 ２．２钻孔布置 在胶带机大巷两侧各６ｍ处设计两排共９个注 浆孔（图１），其中，北端ＦＤ 循断层带设计４个孔，即 Ａ２、主Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３；南端设计５个孔，即主Ａ１、Ａ３、主 Ｂ１、Ｂ２、１３３。考虑到加固区地面位置为农舍和农田， 为减小征地面积同时减小钻井工程量，设计三组定 向分支钻孔，由三台钻机同时施工。第一组为主Ａｌ、 Ａ２、Ａ３；第二组为主Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３；第三组为主Ｃｌ、Ｃ２、 Ｃ３。其中，主Ａ１、主Ｂｌ、主Ｃ１为３个主孔，为直孔施 工，其余６个为分支孔，分支孔为定向“Ｓ”孔施工。根 据以往的工程经验，各排钻￣Ｌ；ｆｂ间距定位２５ｍ至 ２７．５ｍ，主孔与分支钻孔之间（主Ｂｌ与Ｂ３孔之间及 主Ｃ１与Ｃ３孔之间）最大歪斜平距为４１．１７ｍ。 ２．３钻孔结构 钻孔结构如图２所示： ／ ／ ／ ／ 孔径中２ Ｉ下 １９４ ＼ 孔深５０Ｉ 孔深６５０ ５ｍ ｔ 管 ７７０．５ｍ 扎深８２４ｍ 图２钻孔结构 Ｆｉｇｕｒｅ ２ Ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ０～５００．００ｍ（基岩面下３０—４０ｍ），孑Ｌ径 ｑ￣２４４．５ｍｍ，下ｑ￣１９４ｍｍｘ７ｍｍ套管； ５００．ＯＯｍ至注浆段顶界（北端孔为７５０．５０ｍ，南 端孔为７７０．５０ｍ）￣Ｌ径ｑｏ１６５ｍｍ，同时在各注浆段顶 界以上ｌＯＯｍ起下ｑ￣１４６ｍｍｘ６ｍｍ飞管．飞管长度为 １００ｍ； 注浆段顶界至８２４．０ｍ（注浆段底界），孔径 ‘ｐｌ１８ｒａｍ，裸孑Ｌ注浆。 ３钻井工艺 ３．１钻孔施工顺序及检查孔的确定 第一轮施工Ａ２、Ｂ２、Ｃ２孑Ｌ；第二轮施工Ａ３、Ｂ３、 １期 吴松贵。等：地面注浆加固技术在深部巷道厚层破碎围岩中的应用 ６１ Ｃ３，其中Ａ３孔作为注浆检查孑Ｌ；第三轮施工主Ａ１、 主Ｂｌ、主Ｃｌ孔，此３孔均作为注浆检查孑Ｌ。检查孑Ｌ 钻至注浆顶界之下１０ｍ处取心３￣５ｍ，用ｑ￣１０８ｍｍ 岩心管取心。 ３．２分支定向孔钻进方法 ①开孔用 １６５．１ｍｍ牙轮钻头无心钻进至开始 定向钻进位置，系统测斜，确定钻孔轨迹； ②下 １９４ｍｍｘ７ｍｍ表层管并固井； ③采用螺杆钻定向钻进至孑Ｌ深７５０．５ｍ（注浆顶 界），钻头为 １６５．１ｍｒｎ的牙轮钻头； ④底部１００ｍ下 １４６ｍｍｘ６ｍｍ飞管并用早强 水泥固井： ⑤孑Ｌ深７５０．５—８２４ｍ分８段钻进并进行下行式 注浆： ⑥注浆结束后用单液水泥浆封孑Ｌ。 ３．３钻具组合 ①基岩造斜（定向）段钻具组合 １６５．１ｍｍ牙轮（或复合片）钻头＋ １３０ｍｍ螺 杆ｌ根（长９ｍ，弯度１．７５０）＋４）１２１ｒａｍ无磁钻铤１根 （长９ｍ）＋ １２１ｒａｍ钻铤４根（长３６ｍ）＋￣８９ｍｍ钻 杆＋主动钻杆。采用人控定向技术造斜，造斜率为 ０．２。／ｍ，最大造斜角为ｌ６。。 ②注浆段钻具组合 ｌ１８ｒａｍ牙轮钻头＋￣９５ｍｍ直螺杆１根（长 ９ｍ）＋ｄ￣９５ｍｍ无磁钻铤１根（长９ｍ）＋ ７３钻杆＋ ８９ｍｍ钻杆＋主动钻杆。 ３．４下飞管措施 本工程造斜段离地表约６５０ｍ，岩体破碎，采用下 飞管方法维护孔壁，具体措施为： ①钻具下离孔底ｌｍ时轻压钻进，开动振动筛， 并彻底循环泥浆，时间依据排砂情况而定； ②每１０ｍ用钻具上下抽拉数次，保证钻孔孔壁 圆滑： ③‘ｐｌ４６ｍｍ飞管采用丝扣连接，上口为喇叭口， 其外径为ｑ￣１５５ｍｍ，下口为“马蹄形”的微喇叭，以避 免挂卡钻具。 ④采用甩管特制接头及钻杆将之送入孔底； ⑤套管各丝扣连接处抹丝扣油，甩管接头根部 同时要缠棉线，丝扣不易太紧； ⑥固井水泥浆水灰比为０．６：１，准确计算替浆 量，套管内水泥塞一般在１０—２０ｍ； ⑦固井结束马上倒开甩管接头，６ｈ后冲掉水泥 塞（下ｑ￣９５ｍｍ螺杆），冲水泥塞时严禁回转钻具。 ４注浆工艺 ４．１注浆段高划分 为确保注浆量、注浆质量及孔内安全．采用小段 高单液（水泥浆）注浆。本次单孔注浆段高划分为８ 段，保证每注浆段段高小于１０ｍ，接近巷道顶底板附 近段高适当缩小，最后全段距复注浆一次，确保注浆 质量。 ４．２注浆压力 注浆压力是给予浆液在裂隙中扩散、充塞、压实 的能量，浆液在岩层中扩散充塞的过程就是浆液克 服流动阻力的过程。随着注浆压力的增高．提高充塞 物的致密性和强度。注浆压力为静水压力的２ ３ 倍，终压不低于静水压力的２．５倍，视地层吸浆量， 压力从小到大，保证注浆量。 ４．３注浆材料与配比 水灰比为０．６：１至１．５：１，水泥为Ｐ０４２．５普通硅 酸盐水泥。执行先稀后稠的原则，视情况加人食盐及 三乙醇胺作为早强剂，食盐及三乙醇胺按水泥用量 的５‰及０．５％。计算。 ４．４注浆方式 以下行式方式注浆为主，最后复合注浆一次。止 浆塞均放在飞管的中下部，实行累计注浆，当全孑Ｌ注 完后，止浆塞移至巷道顶板５—８ｍ处拉塞，对下部岩 层进行复注。 ４．５注浆原则 ①当注浆压力缓慢上升时，以连续注浆为原则， 中途不得停顿．直至达到设计注浆量：当注浆压力 小，其压力又不上升，注浆量达到设计注浆量的一半 时，停止注浆，８ｈ后再进行二次注浆或多次注浆； ②开始注浆时原则上不要加入早强剂； ③注浆结束标准：注浆压力为２．５～３．０倍静水 压力，浆液注入量不小于设计注入量的８Ｏ％，终压 稳定时间不小于２０ｍｉｎ。 ④注浆前必须先压清水１０ｍ，左右，通过压水试 验计算吸水率，从而确定注浆参数。 ⑤为了便于井下巷道观测浆液渗漏情况，在第 四注浆段（相当于巷道位置的深度）注浆时加入适量 荧光粉。 ４．６注浆设备 注浆泵：ＢＱ一３５０注浆泵，泵压３５ｋＰａ；污水泵： 功率７．５ｋＷ、泵量３５ｍ３／ｈ；搅拌机：功率７．５ｋＷ；止浆 塞：ＫＷＳｑ￣１２５ｍｍ及ｑ￣１３０ｍｍ止浆塞。 ５注浆情况分析 ５．１井下观测 ５．１．１巷道的围岩变形 由于注浆增加了巷道的围岩压力，因此加大了 巷道围岩变形。胶带机巷井下测点监测结果显示：未 注浆前１７ｄ内，两帮移近３３ｍｍ，顶底板移近７０ｍｍ： ６２ 中国煤炭地质 第２３卷 地面注浆开始后８ｄ测点两帮移近４６０ｒａｍ，１４ｄ内顶 底板移近约ｌ ６００ｒａｍ。地面注浆期间井下测点两帮 最大日移近速度达到２００ｍｍ／ｄ，顶底板最大移近速 ④构造对注浆产生明显影响。轨道巷６次漏浆 点均位于Ｆ。僻断层带附近、胶带机巷２次漏浆位于 Ｆ 喁断层带，表明断层带是注浆浆液扩散的主要通 道。 度达到４４５ｍｍ／ｄ。巷道围岩变形速度与地面注浆时 间存在明显的正相相关性，围岩变形速度的突然增 大一般发生在地面注浆后的下一个班。 ５．１．２井下漏浆情况 ５．５注浆参数调整 根据前期注浆压力低、注浆量大及扩散半径大 的情况．后续的施工对注浆段注浆结束标准做了调 整： 从注浆开始，共发生了多次漏浆现象。漏浆点为 巷道底鼓裂隙和顶板破碎处一个锚杆眼漏浆。漏浆 ①当每个注浆段注浆量达到２００ｒｎ 时，注浆泵 点与注浆点平距５１ ５２ｍ，垂距２２ｍ。地面注浆对胶 带机大巷北侧产生影响的水平距离超过１３０ｍ。 ５．２注浆压力变化 由于岩体异常破碎，空隙率大，先期注浆的钻孔， 其表头注浆压力较小，甚至为零，如Ａ２孔第一段和 第二段共注浆８９６ｍ，，其最大表头注浆压力仅为 ３．８ＭＰａ；随着浆液扩散，浆液填塞空隙，后期注浆的 钻孔，其表头注浆压力相对较大：钻孑Ｌ注浆压力与岩 体破碎程度密切相关，北边断层带内注浆时，其表头 注浆压力比南边小。施工期间，各钻孔注浆压力（表 头压力）最小值为ＯＭＰａ，最大值为１ １ＭＰａ。 ５．３裂隙充填情况 Ｂ２孔在孔深７６３ ７８３ｍ处注浆时，在胶带机巷 南段巷道左帮出现漏浆，第二次复注及以后注浆并 没有在此处漏浆：Ａ１孔和Ｃ２孔在８１３ｍ注浆，在巷 道底鼓凹陷积水处漏浆，在第二次复注及以后注浆 时此处没发现漏浆。说明以前的裂隙经注浆后已达 到有效充填。 ５．４注浆量分析 ①实际注浆量比设计注浆量明显增加。其原因 是：原设计注浆段岩石裂隙率为３．５％。根据实际注 浆量分析得到：南边岩石裂隙率为４．５％左右，北边 岩石裂隙率约为１Ｏ％： ②实际浆液扩散半径远大于设计扩散半径。本 次注浆设计注浆扩散半径为１６ｍ，由于岩石破碎松 软，加之断层的存在，根据井下漏浆情况，实际注浆 扩散距离在平面上达到４０—１０２ｍ；此外，在垂向上连 通性较强．如Ｂ２、Ｃ２孔在巷道顶板２０ｍ处注浆时胶 带机和轨道巷内发现有漏浆现象。本次注浆井下共 发生９次漏浆，注浆时均发生不同程度的窜浆，窜浆 孑Ｌ的孔间距为２０ｍ至８０ｍ。 ③漏浆呈现间断性。其现象是：第一次注浆时漏 浆，第二次又不漏浆；第三次注浆时漏浆，第四次又 不漏浆了。其原因可能是由于注浆压力发生波动，后 期注浆压力增加。导致先期被浆液填塞过的岩体裂 隙通道又被冲开。 表头压力达到６ＭＰａ（孔底压力达到１９．６ＭＰａ），并稳 定３０ｒａｉｎ，可进行下一注浆段施工： ②每一段最后一次注浆间歇时间为３６ｈ； ③每一注浆段结束后，根据岩石破碎情况。止浆 塞下塞位置跟着下移１０ １５ｍ： ④为避免窜浆，两孔间距５０ｍ以内，且在同一 段高时，不能同时注浆； ⑤采用稠水泥浆灌注（水灰比为０．６：１）； ⑥在注浆段深度对应于巷道深度时．浆液中添 加荧光粉，以便于井下巷道观测。当注浆量达到 ５０ｍ 时，停止注浆，观察巷道是否有异常情况。 ⑦在井下漏浆点位置采用预制块砌筑封闭堵 漏。 通过对注浆参数的调整及进行了井下漏浆点封 闭措施，后期的注浆漏浆量减少，注浆压力升高加 快。 ６结论及建议 ６．１结论 ①采用定向分支孑Ｌ钻井技术以减少地面钻场占 地面积和钻井工程量： ②在定向造斜段下飞管维护孔壁，减少套管长 度： ③根据钻孔窜浆及井下巷道漏浆点位置确定浆 液扩散半径； ④根据钻孑Ｌ窜浆及巷道围岩变形观测结果确定 地面注浆对巷道围岩影响区范围： ⑤根据实际注浆量及浆液扩散半径调整注浆参 数及注浆结束标准； ⑥通过封闭井下漏浆点的措施，减少漏浆量，提 高注浆质量。 ６．２建议 地面注浆在提高岩体强度、降低岩体渗透性的 同时．会产生如下不良现象： ①地面注浆期间增加了井下已有巷道的围岩压 力，因此会加大巷道的变形，影响巷道的稳定性； １期 吴松贵。等：地面注浆加固技术在深部巷道厚层破碎围岩中的应用 ６３ ②虽然浆液凝固后能提高岩体强度，减小渗透 参考文献： 性，但是，在注浆期间，当注浆压力过大时，浆液的劈 【１】刘佑荣，唐辉明．岩体力学【Ｍ］．武汉：中国地质大学出版社，１９９９． 裂作用会增加岩体的破碎程度，从而降低岩体的强 【２】秦俭．钻孔灌注桩端后注浆技术的工程实践Ⅲ．中国煤炭地质， 度，此外，浆液的扩散增加了岩体空隙中的水、气压 ２００８，２０（７）：６４—６７． 力，造成破碎岩体有效应力减小，进一步降低岩体强 ［３】王宏科，白有社．注浆技术在治理烧变岩区煤层涌水中的应用【Ｊ】． 度，易引发水气突出事故。 中国煤炭地质，２００９，２１（８）：３９—４１． 【４］郭培强，尚国安．立井井筒含水层地面预注浆施工技术【Ｊ］．中国煤 因此，在注浆期间，必须加强对注浆影响范围内 炭地质，２００９，２１（２２）． 的巷道的监测，做好防治井下事故发生的预案。 ［５】孙贵生．双液注浆堵漏工艺在煤田地质孔应用【Ｊ］．中国煤炭地质， ２０１０．２２（８）． 《生态脆弱区煤炭开发与生态水位保护》 科学技术厅组织的成果鉴定．评价其达到了国际领 先水平。 全书以陕北侏罗纪煤田为研究对象，历经２０年 长期科学研究和工程实践。结合煤地质、水文工程 地质勘查、生态环境调查与研究、采煤技术实践成 果，运用煤地质学、水文水资源学、生态与环境科 学、采矿科学等多学科的理论和方法，研究了陕北 侏罗纪煤田生态脆弱区煤层～含（隔）水层～生态环 境的空间配置特征，调查了采煤引起的土地退化、 河川基流量衰减、湖淖湿地缩小、水土污染及植被 发育不良等表生生态效应。研究揭示了区内合理生 态地下水水位埋深为１．５￣５．Ｏｍ，煤层开采是导致地 下水水位下降、表生生态退化的主因。观测、研究了 采煤引起的裂隙带发育高度及对萨拉乌苏组地下 水的影响，当煤层上覆隔水岩组厚度Ｉ＞３３￣３５倍采 作 者：王双明黄庆享范立民王文科等 高时，煤层开采不会导致地下水水位下降；煤层上 责任编辑：韦沁，胡晓春 覆隔水岩组厚度≤１８倍采高时，煤层开采会破坏隔 定 价：７８．００ 水层，导致水位下降；１８￣３５倍采高时，可采取“限制 出版日期：２０１０年８月 采高”等措施实现保水开采。提出了以控制地下水 出版发行：科学出版社 水位为为核心的采煤技术．发现了以采动隔水层稳 本书是在国家自然科学基金、教育部留学归国 定性分区为基础．以采煤方法规划为手段的开采方 人员基金、陕西省科学技术计划等资助下完成的 法是生态脆弱矿区煤炭资源科学开采的有效途径。 《榆神府区煤炭资源开发与生态水位研究》和《陕北 编制了我国第一幅基于减少采动影响和生态负效 生态脆弱区煤水地质特征及科学开采研究》两份研 应的保水开采地质条件分区图和采煤方法规划图， 究报告的基础上编写的．研究报告受到了多住院 并应用于神东、陕北大型基地煤炭行业管理和生 士、专家的高度评价，认为是改革开放以来我国煤 产，在榆树湾、凉水井、杨伙盘、榆阳、榆卜界、三台 炭开发、水资源保护与生态环境保护领域的优秀成 界、二墩等煤矿推广应用，促进了大型煤炭基地建 果，是用科学的方法实践科学发展观的典范，对于 设健康发展。中国矿业大学教授、中国工程院院士 我国西部煤炭资源科学开发具有普遍指导意义。两 钱鸣高为该书作序。 报告２００９年分别经过了中国煤炭工业协会、陕西省
