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[摘 要]本文阐述任楼煤矿Ⅱ51轨道大巷采用混凝土封堵出水点施工工艺优化，施工方式便于操作，提高施工效果。
[关键词]巷道出水 混凝土 封堵 优化
中图分类号：TJ414.+3 文献标识码：TJ 文章编号：1009―914X（2013）25―0623―01
一、概况
任楼煤矿Ⅱ51轨道大巷位于矿井Ⅱ51采区北侧，施工层位为51煤顶板18m±，巷道底板标高-718.6～-720.1 m，巷道揭露岩性：主要为泥岩、粉砂岩、细砂岩，巷道高度3.8m，宽度4.6m，采用锚网喷支护，该巷道掘进至G33点前3m±下帮揭露一断层（DF8295°∠65° H=5m±），当巷道施工至G33点前28 m±时，上帮帮部锚杆眼出水，水量1m3/h±，经水质化验，全硬度8.34德国度，无永久硬度；一段时间后开始水质出现永久硬度，全硬度57.69德国度，永久硬度达46.27德国度，水温41℃，出水量8m3/h±，出水至今水质全硬度和永久硬度均呈现增大趋势。
二、研究目标、内容等
因Ⅱ51轨道大巷出水水量、水压、水温及水质出现异常，经井下施工的补4-3孔在钻进至46米时，孔内出水，水量达到30m3/h，此时巷道迎头则不再出水，而施工的4-1孔、补4-2孔层位正常未出现异常情况，因此确定赋水体异常区位于巷道上帮，随即请徐州中奥地质工程科技开发有限公司、中国矿业大学（北京）、重庆煤科院等科研院所实施井下瞬变电磁法、电法、地震等物探方法进行物探探查，探查结果显示距迎头退后65m～115m之间，底板强赋水体发育水平距离巷道上帮在38～65米之间，该赋水附近裂隙发育，存在低阻异常，根据水质、水温、水量等情况分析认为此范围内处存在沟通灰岩水的导水通道，为预防导水通道扩大或以后采动破坏而导致突水酿成灾害，确保矿井安全生产并为下一步工作创造条件，对该巷道进行封堵。封堵总长度为189m，里段：长度159m，采用碎矸石充填至巷顶；外段：长度30m，采用强度等级为C30混凝土进行封堵。
本次课题研究对象为外段30m的混凝土充填施工工艺。
（一）充填施工方案：
台阶式分段循环法封堵
充填材料选择：选用混凝土膏体材料，主要成份是：采用普通525#硅酸盐水泥、砂（选用中粗砂、砼强度等级≥C30时含泥量≤1%）、石子、水拌和的膏体混凝土材料。
先期对充填段前后共40m（包括挡墙前后5m）对巷道底板进行打注浆锚杆进行注浆，打支护锚杆加固挡墙前后5m。
每次充填前对巷道打连接锚杆（Ф22×2400mm），锚杆间排距2000×2500m，锚杆打入岩体1.2m，外露1.2m，即保证每个分段砼体内有两排锚杆与周围巷道围岩连接成整体。在浇筑充填前在每段砼体内预留连体钢丝绳，使分段砼体上下前后连接长整体。开始10m底层充填浇筑施工工序：打连接锚杆→放置预留连体钢丝绳→立模→稳模→充填→（待充填后6～7h）拆模→进入下一循环。充填10m后每次先充填上层，再充填下层，接着重复施工工序。
充填时底层要超前上层最少不少于10m，每次充填要先固定好上、下层模板后必须先充填上层，等上层人员撤离后再充填下层。模板采用钢管卡接固定，钢管顶端采用钢丝绳斜拉在巷道顶部，防止钢管和模板被混凝土浆液压力产生溃浆事故。
砼茬之间的连接：平面和立面砼茬每次泵送充填前将浮矸、杂物清掉，再用风镐打成不规则的毛面，把碎砼渣清走再浇筑。确保接茬严实，形成一个整体。连接上下前后砼体的钢丝绳分别不得少于2根，钢丝绳需均匀分布在砼体内，确实达到锚接作用。
第一次充填上层时可先充填2.5m，其后按每次5m充填，使砼茬错开。对顶部不能充填严实的部位采用喷浆机喷浆封堵严实，确保没有空隙。
入模后要加强振捣，以防出现蜂窝、麻面及空洞现象，振捣方法可采用：①风（电）动振动器振捣；②局部人工振捣。操作时，要做到快插慢拔，充分有效振捣，振捣时要避免碰振钢筋、模板等，一般振捣至混凝土表面呈现浮浆，不再显著下沉为止。
在充填上部时安装一台喷浆机，对顶部不能充填严实的部位采用喷浆机喷浆封堵严实，确保没有空隙。
（二）使用设备
1、三一重工产：HBGS-20/18型混凝土输送泵1台；
2、跟泵的搅拌机1台，
3、喷浆机1台，
4、气动注浆机1台，
5、振动棒1个。
HBGS-20/18型混凝土输送泵布置在巷道底板以下，其上安装SJ500型搅拌机，从而降低搅拌机高度，便于人员填装料。
（三）成果
优化后施工工艺优点：
1、能加快的充填施工，上下层能同时施工提高了施工效率，缩短了工期。
2、减少了搭工作台的环节，降低了劳动量。降低了浆液高度，减少了浆液压力，避免了溃浆施工的方式，提高了安全系数。
3、利用注浆锚杆注浆增加了围岩的稳定性及密实程度，降低了透水的可能性；等强锚杆使砼体与周围巷道围岩连接成整体，使混凝土达到了等同与原始围岩的效果。
4、施工方式便于操作，易于使工人学习接受，提高了施工效果。
作者简介
刘德亮（1979年～），男，河南开封人，助理工程师，现在皖北煤电集团公司任楼煤矿调度所从事技术工作。
[关键词]巷道出水 混凝土 封堵 优化
中图分类号：TJ414.+3 文献标识码：TJ 文章编号：1009―914X（2013）25―0623―01
一、概况
任楼煤矿Ⅱ51轨道大巷位于矿井Ⅱ51采区北侧，施工层位为51煤顶板18m±，巷道底板标高-718.6～-720.1 m，巷道揭露岩性：主要为泥岩、粉砂岩、细砂岩，巷道高度3.8m，宽度4.6m，采用锚网喷支护，该巷道掘进至G33点前3m±下帮揭露一断层（DF8295°∠65° H=5m±），当巷道施工至G33点前28 m±时，上帮帮部锚杆眼出水，水量1m3/h±，经水质化验，全硬度8.34德国度，无永久硬度；一段时间后开始水质出现永久硬度，全硬度57.69德国度，永久硬度达46.27德国度，水温41℃，出水量8m3/h±，出水至今水质全硬度和永久硬度均呈现增大趋势。
二、研究目标、内容等
因Ⅱ51轨道大巷出水水量、水压、水温及水质出现异常，经井下施工的补4-3孔在钻进至46米时，孔内出水，水量达到30m3/h，此时巷道迎头则不再出水，而施工的4-1孔、补4-2孔层位正常未出现异常情况，因此确定赋水体异常区位于巷道上帮，随即请徐州中奥地质工程科技开发有限公司、中国矿业大学（北京）、重庆煤科院等科研院所实施井下瞬变电磁法、电法、地震等物探方法进行物探探查，探查结果显示距迎头退后65m～115m之间，底板强赋水体发育水平距离巷道上帮在38～65米之间，该赋水附近裂隙发育，存在低阻异常，根据水质、水温、水量等情况分析认为此范围内处存在沟通灰岩水的导水通道，为预防导水通道扩大或以后采动破坏而导致突水酿成灾害，确保矿井安全生产并为下一步工作创造条件，对该巷道进行封堵。封堵总长度为189m，里段：长度159m，采用碎矸石充填至巷顶；外段：长度30m，采用强度等级为C30混凝土进行封堵。
本次课题研究对象为外段30m的混凝土充填施工工艺。
（一）充填施工方案：
台阶式分段循环法封堵
充填材料选择：选用混凝土膏体材料，主要成份是：采用普通525#硅酸盐水泥、砂（选用中粗砂、砼强度等级≥C30时含泥量≤1%）、石子、水拌和的膏体混凝土材料。
先期对充填段前后共40m（包括挡墙前后5m）对巷道底板进行打注浆锚杆进行注浆，打支护锚杆加固挡墙前后5m。
每次充填前对巷道打连接锚杆（Ф22×2400mm），锚杆间排距2000×2500m，锚杆打入岩体1.2m，外露1.2m，即保证每个分段砼体内有两排锚杆与周围巷道围岩连接成整体。在浇筑充填前在每段砼体内预留连体钢丝绳，使分段砼体上下前后连接长整体。开始10m底层充填浇筑施工工序：打连接锚杆→放置预留连体钢丝绳→立模→稳模→充填→（待充填后6～7h）拆模→进入下一循环。充填10m后每次先充填上层，再充填下层，接着重复施工工序。
充填时底层要超前上层最少不少于10m，每次充填要先固定好上、下层模板后必须先充填上层，等上层人员撤离后再充填下层。模板采用钢管卡接固定，钢管顶端采用钢丝绳斜拉在巷道顶部，防止钢管和模板被混凝土浆液压力产生溃浆事故。
砼茬之间的连接：平面和立面砼茬每次泵送充填前将浮矸、杂物清掉，再用风镐打成不规则的毛面，把碎砼渣清走再浇筑。确保接茬严实，形成一个整体。连接上下前后砼体的钢丝绳分别不得少于2根，钢丝绳需均匀分布在砼体内，确实达到锚接作用。
第一次充填上层时可先充填2.5m，其后按每次5m充填，使砼茬错开。对顶部不能充填严实的部位采用喷浆机喷浆封堵严实，确保没有空隙。
入模后要加强振捣，以防出现蜂窝、麻面及空洞现象，振捣方法可采用：①风（电）动振动器振捣；②局部人工振捣。操作时，要做到快插慢拔，充分有效振捣，振捣时要避免碰振钢筋、模板等，一般振捣至混凝土表面呈现浮浆，不再显著下沉为止。
在充填上部时安装一台喷浆机，对顶部不能充填严实的部位采用喷浆机喷浆封堵严实，确保没有空隙。
（二）使用设备
1、三一重工产：HBGS-20/18型混凝土输送泵1台；
2、跟泵的搅拌机1台，
3、喷浆机1台，
4、气动注浆机1台，
5、振动棒1个。
HBGS-20/18型混凝土输送泵布置在巷道底板以下，其上安装SJ500型搅拌机，从而降低搅拌机高度，便于人员填装料。
（三）成果
优化后施工工艺优点：
1、能加快的充填施工，上下层能同时施工提高了施工效率，缩短了工期。
2、减少了搭工作台的环节，降低了劳动量。降低了浆液高度，减少了浆液压力，避免了溃浆施工的方式，提高了安全系数。
3、利用注浆锚杆注浆增加了围岩的稳定性及密实程度，降低了透水的可能性；等强锚杆使砼体与周围巷道围岩连接成整体，使混凝土达到了等同与原始围岩的效果。
4、施工方式便于操作，易于使工人学习接受，提高了施工效果。
作者简介
刘德亮（1979年～），男，河南开封人，助理工程师，现在皖北煤电集团公司任楼煤矿调度所从事技术工作。