高掺量粉煤灰凝胶材料围岩注浆加固技术研究

于耀华

（神华国能集团大南湖一矿，新疆 哈密 839000）

1 工程概况

大南湖一矿位于新疆哈密市哈罗公路89 km 处，主采3#煤层，煤层埋厚平均100 m，强度很低，硬度系数0.66，巷道维护困难。矿井四条大巷布置于3#煤层中，巷道围岩较为破碎。其永久避难硐室位于辅助运输大巷与回风大巷联络巷之间，硐室顶底板主要由粉砂岩、炭质泥岩及细砂岩组成，整体岩性较为软弱，。该硐室受矿井开拓及0301 工作面回采两次扰动影响，3#煤层埋藏较浅，上覆关键层薄弱，加之该处巷道硐室密集布置，围岩应力集中现象明显，导致该永久避难硐室顶板变形，底鼓明显，裂隙发育及少量渗水等现象，维护困难[1-2]。

2 注浆工艺设计

2.1 注浆材料选取

根据巷道围岩松散破碎情况，在选择注浆材料时应考虑以下因素：浆液的凝固时间适当可调，用以控制浆液的流动范围；浆材结成实体最终强度高；浆液结实率高，与煤具有良好的粘附性；浆液流动性好，配比容易调节；浆液具有足够的稳定性；浆液成本低廉，无毒无害无味。常规的化学注浆材料价格较贵，注浆成本较高，而水泥浆液注浆又存在初凝时间较短、注浆深度有限的问题[3-4]，因此需要一种新型的性能良好而且价格经济的矿井注浆材料。

粉煤灰自身理化特性较好，是一种具有较高潜在活性的硅酸盐材料，可以广泛地应用到各类建筑材料中。由粉煤灰制备的粉煤灰基低聚物是一种性能优异的胶结材料，通过合理的配比试验可以配制出满足相应流动性和强度的矿井注浆材料[5-6]。……