西曲礦副平硐堵水治理標準化工藝實踐

馮琦勇

（西山煤電（集團）有限責任公司西曲礦，山西 古交 030200）

作為投產(chǎn)接近40周年的老礦井，西曲礦副平硐有效服務年限[1]越來越短。近10年以來，副平硐受古窯水破壞，巷幫淋水嚴重，經(jīng)相關地質部門估算，涌水量最大約600 m3/h。為提高副平硐的服務年限，急需采用堵水治理工藝對淋水區(qū)域止水。為達到安全標準化礦井[2]的要求，需引入防塵漆亮化工藝。

1 副平硐概況及存在的問題

1.1 副平硐概況

西曲礦副平硐于1984年建成并投入使用。礦井副平硐長596 m，主要負責運人、運料。礦井通風方法為抽出式，通風方式為分區(qū)混合式。五個進風井兩個回風井，礦井總進風量21 317 m3/min。主要進風井5個，副平峒為其中一個，風量5919 m3/min。礦井無集中主、副水倉，南、北翼大巷都向副平峒方向傾斜，坡度3‰。礦井排水主要是采、掘工作面涌水經(jīng)水泵抽出或自然流出，再經(jīng)斜坡水溝流至大巷983 m水平（下山采掘時采用水泵將涌水抽至大巷），井下水自流至副平硐口排出地面。副平硐基本參數(shù)見表1。副平硐平面圖如圖1，副平硐斷面圖如圖2。

圖1 副平硐平面圖

圖2 副平硐斷面圖（mm）

表1 副平硐基本參數(shù)

1.2 存在的問題

西曲礦副平硐口往里至40#橫擔200 m范圍內局部淋水，約三到五處全斷面淋水滲水片區(qū)需要堵水引流[3-4]，造成巷幫風化、混凝土層空鼓、砌碹巷道失效等問題。進入冬季后，巷道幫部容易結冰，軌道結冰嚴重，對運人、運料帶來極大的安全隱患。每天都需要人工清理冰，勞動強度高，缺乏安全性。為此必須采取堵水治理技術對該區(qū)域進行堵水。

2 堵水治理工藝

2.1 堵水治理前的準備工作

（1）副平硐200 m的巷道內濕幫、滲水、滴水、淋水現(xiàn)象嚴重，由于橫擔鋼梁長時間的銹蝕，兩幫長時間淋水浸泡，表面損毀嚴重。因此，首先需要確定出水范圍，然后針對不同的出水量作出不同的治理思路。最后根據(jù)副平硐巡查記錄表，平均淋水量小于100 m3/h的區(qū)域需要堵水，平均淋水量大于100 m3/h的區(qū)域需要做集中引流。需要堵的范圍有：第2#～5#橫擔、第11#～15#橫擔、第18#～19#橫擔。需要集中引流的范圍有：第32#橫擔周圍5～6 m淋水較大，第20#橫擔7～8 m范圍，第6#～10#橫擔20 m范圍兩幫淋水較大。

（2）巷道兩幫墻裙雖然做過1.2 m高的抹灰上漆處理，但是大部分已經(jīng)開裂、空鼓、離層，需要敲幫問頂，整體鏟除清理重新整形。

（3）部分巷道整體噴涂覆蓋過沙土白粉料，表面較為疏散易脫落的地方，需要鏟除。

2.2 堵水治理工藝流程

（1）注漿設備。提前準備Ф19 mm的壓風管及出料管，選用 ZBQ-27/1.5 煤礦用氣動注漿泵DV6風動攪漿桶各一臺，注漿泵的最大排漿壓力為3.2 MPa，額定流量為30 L/min。

（2）確定注漿參數(shù)。根據(jù)以往淋水水壓及圍巖穩(wěn)定性，確定注漿壓力不大于5 MPa，注漿材料選用速凝水泥基漿液、普通水泥漿液，根據(jù)淋水量的不同選定采用雙漿液或者單漿液。

（3）注漿孔布置。首先，在副平硐出水區(qū)域往四周擴散2～3 m范圍開始打孔，橫豎排距1 m，孔深3 m，下管0.5 m，漿液滲透半徑0.5 m。鉆孔布置示意圖如圖3所示。然后，利用水泥注漿的方式在壁后注漿，通過充填、固結，滲水區(qū)域壁后形成一道擋水密閉墻，從而使圍巖的整體性得到提高，巖體的承載能力得以充分發(fā)揮，巷道圍巖的應力環(huán)境得以實現(xiàn)平衡。出水量較大處或裂隙較多以雙液漿為主，滲水輕微處或外擴區(qū)域以單液漿為主，泥砂巖不成形區(qū)域補注堵水特種材料固結成形。

圖3 鉆孔布置示意圖（m）

（4）淋水周圍壁后注漿加固后開槽埋管作引流疏導，引流管用110 mm或75 mm白色PVC管路外加防凍保溫棉套，聯(lián)孔排布，形成較為漂亮的掛壁管路，根據(jù)出水量的大小采取聯(lián)排或是單管引流。

3 標準化工藝流程

（1）堵水治理工程施工后，采用高壓沖洗機沖洗整體巷道，包括兩幫、拱頂、管路管線，清除表面粉塵、浮碴。

（2）清理整形捆扎管線，上提副平硐口右手幫的管線，清除切割兩幫的廢舊金屬片頭。

（3）基層處理：噴漿抹灰整形，抹灰找平高度到橫擔往上200～300 mm處，待風干后，整體清掃除塵。

（4）底涂施工：在基層面上均勻刮涂樹脂材料（配少量砂漿），使其與基層面完全滲透粘接，形成具有一定粘性的底層。

（5）中涂施工：等待底涂層固化之后，把調配好的外墻防水膩子層材料刮涂在底層上面，進一步填補底層上不平整的小凹坑。

（6）面涂施工：中涂層固化后，再進行一次全面的研磨，讓中涂基面保持平整和光滑，待其平整之后要清掃除塵，然后把面涂的材料（防塵烤磁漆）調配攪拌，均勻涂在中涂層上面，形成一道防塵自流平表層，滿足了標準化副平硐建設的要求。

4 效果及效益分析

副平硐堵水治理標準化工程于2021年7月25日開始施工，2021年8月8日結束。經(jīng)過三周監(jiān)測，巷道表面平整度完好，無淋水現(xiàn)象，且亮化效果良好，切實解決了巷幫風化、混凝土層空鼓、砌碹巷道失效等問題，具有良好的安全及經(jīng)濟效益。

5 結論

通過在副平硐采取堵水治理標準化工藝，解決了巷道長期因淋水帶來的一系列安全隱患，取得了良好的效果，達到了安全標準化礦井安全的要求，提高了副平硐服務年限，為該礦其他井筒或大巷的堵水治理工程提供了寶貴的經(jīng)驗。