深部巷道围岩复合注浆加固技术

摘要

针对深部巷道围岩复杂地质条件下单一注浆方式和注浆材料不能达到理想的注浆效果问题,提出了一种深部巷道围岩复合注浆加固技术。以山西某矿3210孤岛工作面为例,阐述了复合注浆加固技术原理及应用。首先,结合现场试验区域的地质力学测试结果、煤岩体物理力学参数等,计算3210回风巷各破裂区的范围;其次,基于围岩分区破裂特点,提出3步注浆工艺,即浅部低压渗透注浆、深部高压劈裂注浆和补充注浆,并根据各分区的范围确定3步注浆工艺中各个钻孔的深度;然后,根据各个分区中裂隙的发育程度和裂隙开度,选择相应的注浆材料:高渗透区宜采用无机水泥注浆材料,中等渗透区宜采用超细水泥注浆材料,低渗透区宜采用高分子化学浆液进行补注;最后,根据现场注浆试验,确定不同破裂区的注浆压力参数。采用注浆加固岩体锚固力、注浆加固岩体单轴抗压强度和围岩完整性3个指标综合判断3210回风巷注浆加固效果:采用复合注浆加固技术后,巷帮煤体锚固力提高144%,达到230kN;顶板和巷帮围岩单轴抗压强度分别增加10.9%和18.5%,分别达到50.68 MPa和23.37 MPa;巷帮煤体波速提高15.2%,达到750 m/s。从注浆区域与未注浆区域围岩变形速率和变形量来看,复合注浆加固技术取得了良好效果。