1工程概况
山西水泉煤矿位于山西省朔州市山阴县境内，井田面积为9.5298km2，工业储量10117万t，设计可采储量6063万t，设计能力年产90万t/a。主要可采煤层9号煤，平均煤层厚度11.37m。煤质以长焰煤（CY）为主，次为气煤（QM),少量弱粘煤（RN）和不粘煤（BN）。9号煤层属稳定的可采煤层。煤层结构简单-复杂。顶板岩性为砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩；底板岩性为泥岩、炭质泥岩。煤层瓦斯含量低，含硫量为低到中硫，含磷量均属低磷，为动力用煤，亦可作为炼焦配煤。开拓方式为斜井开拓，共有主斜井、副斜井和回风斜井三条井筒。
2壁后注浆加固问题分析
49104工作面布置在该煤矿一盘区，回风顺槽为矩形巷道，净宽5m，净高3.3mm，锚网索喷支护。49104回风顺槽沿9号煤层掘进的过程中，受邻近工作面采动影响，巷道变形非常严重，必须对其进行加固维修，保障巷道能长久的进行服务。针对这一情况，决定对49104回风顺槽进行壁后注浆加固措施。
3壁后注浆加固参数确定
采用水泥浆对巷道顶、帮进行浅孔注浆，孔深2.4m；采用水泥浆对巷道顶、帮进行深孔注浆，孔深4.8m。
3.1注浆材料
注浆材料选用42.5MPa（原425#）普通硅酸盐水泥，水玻璃为40 Be。
3.2注浆参数设计
（1）注浆参数设计
①注浆压力。设计浅部注浆压力最高为3MPa；深部注浆压力最高为5MPa。②注浆扩散半径。实际施工时通过调整浆液的胶凝速度、渗透性和注浆终压，保证实际有效扩散半径不小于1.5m。
（2）注浆材料配比参数设计
①水泥浆的水灰比应控制在（0.65～0.85）: l（质量比）。②水玻璃浓度一般应控制在10～20 Be，水泥浆与水玻璃之比应控制在1: (0.1～0.3)。
（3）注浆孔布置和参数
浅孔：采用矩型布置，每排布置4个孔，孔径Φ42mm，浅孔孔深2.4m，排距为3 m，使用灌浆塞进行封孔。
深孔：打4.8m孔，每排布置5个孔，与浅孔成五花眼布置，孔径孔口42mm，内部孔径28mm，采用灌浆塞封堵灌浆法。
4注浆施工工艺
4.1水灰比、材料
注浆材料的选取主要考虑加固效果和经济效益两个方面，本次注浆采用425#硅酸盐水泥为注浆原料。水灰比为（0.7）：1。
4.2注浆量及泵压
要从以下两个方面考虑，一是控制泵压，吃浆量大时，泵压应适当减小，必要时增加水玻璃，吃浆量较小时，泵压适当提高，但浅孔最高控制在3MPa，深孔注浆压力最高控制在5MPa；二是注浆时发现相邻钻孔跑浆停止注浆。
4.3注浆泵
注浆压力泵选择型号为2ZBQ—30/30、2ZBQ30/6（原QZB—45/14型）型气动注浆泵，额定压力6MPa，额定流量30L/min、2ZBQ—24/10型气动注浆泵，额定压力10MPa，额定流量30L/min。
4.4注浆工艺及流程
（1）首先在注浆施工地点接好风、水管路，安设注浆泵、搅拌机。
（2）将注浆管安装到钻孔中，做好封孔工作防止注浆过程中漏液，注浆管通过与注浆泵配套的管路、阀门和注浆泵连通，安装好压力表，一切就绪后，进行注浆。
（3）正常情况下采用水泥浆的配比为，水灰比平均数值为（0.7）：1，水泥使用425#普通硅酸盐水泥，搅拌均匀后立即进行注浆。灰浆比例根据巷道裂隙状况适当调整浆液配比。如跑浆严重可适当增加水玻璃防止跑浆，水玻璃为40波美度，模数2.8～3.2，水玻璃浓度应控制在10～20Be，水泥浆与水玻璃之比应控制在1：（0.1～0.3)。
（4）注浆施工时一次注孔数量根据现场注浆效果确定。注浆完毕后，根据观测结果确定是否复注及复注位置，需要复注的重新打眼进行复注，从而保证施工质量。
（5）压注：一般情况下，注浆压力升至设计压力并维持3分钟即可结束注浆。个别情况下可适当提高终压，但最高不得超过设计压力。
（6）系统清洗：每次注浆完毕后应立即将两路吸浆管放入清水桶内改吸清水，对泵腔和管路进行清洗，清洗时间一般不少于10 分钟。
3.5施工过程中安全注意事项
为保证注浆加固施工质量和施工安全必须制定安全技术措施。任何参与注浆和打钻施工人员必须熟知措施并保证在实际工作中严格遵守。
（1）打钻、注浆人员在施工期间必须佩戴防护眼镜、橡胶手套等防护用品。作业场所必须备有一定量的清洁用水。搭建的打眼注浆平台必须稳定可靠。
（2）在封孔时，不能正面面对，必须在注浆管内脉冲压力释放后再开启注浆阀门。
（3）与打钻、注浆无关人员及注浆前方观察人员，必须在注浆加固区域5米以外，远距离观察，并佩戴好相应防护用品，随时与司泵人员取得联系。
（4）司泵人员密切注意泵的压力和吸浆量的变化，并随时与前方观察人员联系。
（5）配浆人员应保持浆液不吸空，随时观察泵的吸浆情况，保持浆液的配比适中。
（6）注浆完毕后，应立即用清水清洗管路，清洗完毕后应将泵、管路等归整码放整齐。
（7）进行打眼、埋管、封孔、连管等作业时，应预先检查周围安全状况，尤其检查工作地点顶板维护情况，不可违章作业。
（8）注浆时连接管路的扁销必须使用正规的扁销。
（9）施工前，施工地点要敲帮问顶，排除顶、帮浮矸危岩后再打眼、注浆施工。
4治理效果分析
49104回风顺槽壁后注浆加固时间为2021年8月10日~9月23日，施工完成后，在49104回风顺槽壁后注浆加固段80m范围内每隔10m布置一个测站对顶板下沉量及两帮移近量进行观测。顶板、两帮累计下沉量分别为17mm、22mm，对比之前的移近量有了大幅度降低。这说明，注浆加固后，巷道围岩变形量很小，围岩得到了良好的控制，治理效果理想。
