摘要：矸石充填工作面注漿技術(shù)的應(yīng)用大大提高了工作面矸石充填體的抗壓強(qiáng)度，彌補了矸石充填工作面上下巷充填及工作面過斷層時充填不接頂、不密實的缺點，提高了工作面的充填率，改善了矸石充填工作面的充填效果。

關(guān)鍵詞：矸石充填 工作面 注漿技術(shù)

矸石充填工作面注漿技術(shù)是在矸石充填工作面充填矸石后，再對工作面進(jìn)行注漿的技術(shù)，技術(shù)研究成功后，將大大提高矸石充填體的抗壓強(qiáng)度，彌補矸石充填工作面過斷層時充填不接頂、不密實的缺點，改善工作面上下巷充填效果，提高矸石充填工作面的整體充填效果，對我礦建下采煤有著非常重要的意義。

1 工作面注漿材料的選擇

為找到理想注漿材料，我們參觀調(diào)研了邢臺煤礦，他們注漿起初用的粉煤灰，后期換成了超高水充填材料?；氐V后，我們選出了三種材料為試驗材料，分別為粉煤灰、水泥、高水。通過試驗，我們得出以下結(jié)論：三種材料和矸石充分混合后，超高水充填材料和矸石的混合最好，混合體承壓強(qiáng)度最大。故最終選取超高水材料為矸石充填工作面的注漿材料。

2 注漿方式及設(shè)備的選擇

注漿材料確定為超高水材料后，相應(yīng)的注漿方案有兩個：一是由地面注漿站制漿，直接將注漿管路接通至12212矸石充填工作面，通過地面注漿站制漿、注漿；另一個是在井下自制超高水注漿設(shè)備，在12212矸石充填工作面現(xiàn)場制漿、注漿。對比兩方案，方案一機(jī)動性弱，適合注漿量大的注漿方式，方案二機(jī)動性強(qiáng)，適合注漿量小的注漿方式。結(jié)合矸石充填工作面實際注漿需要，我們選取方案二為注漿最終方案。

方案選定后，我們選取井下普通注漿泵為動力設(shè)備，自制兩個攪拌桶和一個混合桶為材料攪拌、混合設(shè)備。經(jīng)過第一次現(xiàn)場實際注漿后，我們隊設(shè)備進(jìn)行了改動，注漿泵動力設(shè)備不變，加大了攪拌桶和混合桶的尺寸，并自制了超高水材料井下配比工具，方便井下注漿料的搭配。改進(jìn)后的設(shè)備一次制漿可達(dá)到0.5m3，一個班注漿最高可達(dá)25m3。

3 工作面注漿材料的配比

工作面注漿材料選為超高水材料后，第一個問題就是材料如何配比。超高水材料有4中單料，分別是A料、AA料、B料、BB料，四種材料的配比不能比照地面注漿站對井下高水充填工作面的配比，畢竟注漿設(shè)備，注漿條件大不一樣。如何配比材料，才能達(dá)到理想效果是我們研究的重要議題。通過多次配比試驗及實際注漿試驗，我們得出了矸石充填工作面的最佳注漿配比：水灰比為8：1，配料比A：B：AA：BB=1：1：0.15：0.01。此種配比的材料保證了注漿料的流動性，使其可以充分的在矸石空隙流動，達(dá)到理想的注漿效果。

4 注漿管路在工作面的布置

工作面管路如何布置才能達(dá)到最理想的注漿效果是我們研究項目的一項重要研究內(nèi)容。注漿前，我們在工作面布置了一趟4吋卡箍聯(lián)接花管?；ü艿鯍煸陧肥涮钪Ъ芎笪擦禾帲S著矸石的充填將花管埋近矸石充填區(qū)域。推進(jìn)到一定距離后（后面介紹推進(jìn)距離的確定），即對工作面進(jìn)行注漿。

首次注漿，我們發(fā)現(xiàn)了這樣布置管路的諸多弊端，為此我們也做了多處改進(jìn)：第一，注漿管的選取，老式4吋卡箍管聯(lián)接處很容易折斷，而管路是埋在充填矸石里的，后期支架搗實矸石時肯定對管路有作用力，聯(lián)接強(qiáng)度不符合要求。故我們重新選擇普通4吋用法蘭聯(lián)接的管作為注漿管。第二，注漿花管在工作面的布置，工作面完全選用注漿花管很容易造成漿體只流向壓力小的地方，即靠近上下巷矸石充填不密實的地方，由此工作面的注漿壓力增大到一定程度，漿體都從上下巷的縫隙處跑了出來。為此我們改變了工作面注漿花管的布置，由以前的工作面全部布置花管改為4架到27架布置花管，工作面下端頭即運輸巷前四架不布置注漿管，通過注漿壓力靠漿體自己留到下巷，工作面后四架布置實管，原理同后四架不布置充填管路一樣。通過此次改進(jìn)，第二次注漿效果良好，達(dá)到了預(yù)期設(shè)想。

5 注漿工藝

經(jīng)過現(xiàn)場試驗，我們最終得出了工作面注漿的最佳工藝：工作面注漿采用預(yù)埋管路的方法進(jìn)行高水材料注漿，在充填支架后方頂板處預(yù)埋4吋花管，第一次在工作面推進(jìn)10m后預(yù)埋，以后每20m預(yù)埋一次，預(yù)埋管路又充填10m時進(jìn)行注漿，預(yù)埋管路伸進(jìn)工作面3-4個支架距離的時候改為1.5-2.0m長的花管（布滿Φ8mm的花眼，間距5-6公分，卡箍連接），管路端頭距下巷4-5架距離。注漿壓力達(dá)到3MPa時停止注漿。

6 矸石充填工作面上下巷的注漿方式

經(jīng)過現(xiàn)場試驗，我們總結(jié)出了工作面上下巷的最佳注漿方式：對于工作面下巷，我們采取的注漿方法是通過工作面預(yù)埋的管路直接對其注漿，幾次試驗結(jié)果達(dá)到了預(yù)期。但對于工作面上巷，利用工作面預(yù)埋的管路注漿效果不是很好，為此我們實地考察研究，在工作面上巷單獨布置了一趟注漿管路，其注漿步距同工作面注漿。注漿時先注工作面，最后對上巷注漿。

7 結(jié)束語

項目總體研究成果將達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。技術(shù)研究成功后，大大提高了矸石充填體的抗壓強(qiáng)度，彌補了矸石充填工作面上下巷充填及工作面過斷層時充填不接頂、不密實的缺點，提高了工作面的充填率，改善了矸石充填工作面的充填效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張永成.注漿技術(shù)，2012.

[2]劉建功，趙慶彪.煤礦充填法采煤，2011年.

[3]查劍鋒.矸石充填開采沉陷控制基礎(chǔ)問題研究[D].中國礦業(yè)大學(xué)，2008.

作者簡介：高云雷（1985-），男，河北吳橋人，助理工程師，冀中能源股份有限公司邢東礦技術(shù)部技術(shù)員。endprint