预防性灌浆技术

井田内老窑自然发火严重，在这种井田开采时，应采用采前预灌，如图1所示。这种方法是在岩石运输巷和回风巷掘出后、分层巷未掘通前，打钻探明老窑采空区的分布情况，要求钻孔经岩石穿透煤层到煤层顶板，终孔间距为30～50m，当工作面的长度超过90m时，应在岩石运输巷和回风巷都布置钻孔，两巷中钻孔的位置要错开，钻孔呈放射状，然后钻孔和灌浆管连接即可灌浆。灌浆过程应连续，灌满一个再接另一个，把整个工作面的老空区灌满后，经足够的脱水时间后，方可进行开采。

当煤层的自然发火期较长时，为避免采煤、灌浆工作互相干扰，可在一个采区结束后封闭停采线的上下出口，然后在上出口的密闭内插管并大量灌浆(图4)。采后灌浆的目的一是充填最易发生自燃火灾的停采线空间，二是封闭整个采空区。

灌浆材料应选择渗水性强、脱水快、收缩量小、不含可燃物、能就地取材以及便于开采、运输和制备的灌浆材料。可选用含砂量不超过30%的砂质黏土;或者用黏土和10%的砂子(按体积计)配制成泥浆。 2100433B

泥浆预防自燃火灾的作用是：①隔绝氧气。泥浆灌入采空区后，其中的固体物沉淀，充填于煤、岩碎块的缝隙之间，并将碎煤包裹起来。这样，不仅增加了采空区的密实程度，减少了漏风，而且又防止了碎煤氧化。②吸热降温。泥浆能增加碎煤的湿润，并吸热降温，从而抑制煤的氧化进程。

随采随灌是为防止工作面后方采空区遗留煤的自燃，另外，对于厚煤层分层开采形成再生顶板起到胶结作用。随采随灌可分为埋管灌浆、插管灌浆、钻孔灌浆和向采空区洒浆等方法。

埋管灌浆法如图2所示，当工作面推进时，在放顶前，沿回风巷在采空区预先铺好灌浆管路，灌浆管路埋入冒落区10～15m，可采取临时木垛保护灌浆管路，灌浆完毕后用回柱绞车牵引灌浆管路。

插管灌浆法如图3所示，放顶前，用木垛维护回风巷8～10m，将灌浆管路插到采空区冒落体上方，灌浆管每隔8m移动一次，灌浆完毕后撤出灌浆管。

钻孔灌浆法如图3所示，在开采煤层已有的巷道或专门开凿的底板灌浆道内，每隔10～15m向采空区打钻灌浆，为了减少钻孔长度和便于操作，可沿灌浆道每隔20～30m开凿一小巷(钻窝)，在此向采空区打钻灌浆(图4-7)。

洒浆法就是从灌浆管接出一段胶管，在工作面放顶时，沿工作面自下而上向采空区冒落岩块上洒浆。为安全和工作方便，洒浆一般落后于放顶15～20m。洒浆通常作为灌浆的一种补充措施，使整个采空区特别是下半段采空区也能灌到足够的泥浆。

1、按与回采的关系分，预防性灌浆有：采前预灌、随采随灌、采后注浆三种。

2、灌浆的方法：（1）钻孔灌浆；（2）埋管灌浆；（3）工作面洒浆；（4）综采工作面插管灌浆。

《灌浆技术指南》是美国陆军工程师团于1984年发布的土建工程灌浆施工技术准则和指南，内容包括灌浆设计和灌浆施工程序、灌浆材料和设备，探讨了采用灌浆技术可解决的问题，介绍了经实践证明有效的灌浆方法、浆液种类及其特性，适用于土建工程设计和施工中与灌浆有关的所有现场操作。

《灌浆技术指南》主要为从事灌浆工程设计和施工的相关人员对了解美国的灌浆技术、基本理念和思路、具体要求提供一定的参考。

1.接缝灌浆：封堵堵头较长时，采用分段浇筑混凝土，后期对段与段之间的混凝土接缝面进行接缝灌浆，例如坝体纵缝之间的灌浆。

2.回填灌浆：在混凝土衬砌的背面或回填混凝土周边，对混凝土浇筑未能浇实留有空隙的部位的灌浆，隧洞顶回填灌浆在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行。

3.帷幕灌浆：用于在坝基和地下厂房的上游面建立防渗帷幕。

4.固结灌浆：为改善节理裂隙发育或有破碎带的岩石的物理力学性能而进行的灌浆工程。其主要作用是：

①提高岩石的整体性与均质性;

②提高岩石的抗压强度与弹性模量;

③减少岩石的变形与不均匀沉陷 。