1 预注浆技术的基本特征分析
在现代工程施工中，特别是在矿山类、隧道建设类等方面，对于渗水问题大部分是借助于注浆法来解决的。在矿山井巷工程的施工前期要对地面进行预注浆工作，这样做的目的就是在地面形成严密封闭的隔水层，阻挡水分的渗入，改善施工的环境，为矿山井巷工程的建设创造良好的条件，保证工程快速安全地进行施工。我国的预注浆技术，特别是地面预注浆技术有悠久的应用经验，在20世纪50年代，我国就开始把预注浆技术应用于矿山、煤矿、隧道等开采工程中，对工程施工有很大的促进作用。到目前为止，地面预注浆技术已取得了较为成熟的发展，注浆孔由以前的10多个、20多个逐渐减少到了个位数；注浆深度也从以前的50～200m增加到了750m；在注浆所需的各种设备方面，也不断得到了完善发展。另外，在定向深井注浆技术上也取得了突破性进展，进一步推动了我国注浆技术向更高的方向发展，实现了注浆与挖掘的同步进行，上部掘进与下部注浆的平行化作业，从而为注浆技术的广泛应用奠定了基础。从我国注浆技术的发展状况来看，现在我国的预注浆技术大多采用的是以水泥作为注浆材料，在注浆工艺方面，采用的是分段下行的方式。这样一来，就会出现比较突出的两个问题，即施工工期长和施工成本高：第一，施工工期长，因为每一注浆孔段都需要多次的进行注浆，对下塞、压水、注浆、体塞、扫孔、养护等各个工序多次重复出现，而且扫孔程序耗时较多，造成钻机台月钻注的效率仅为100m孔/月；第二，施工成本高，以水泥为材料进行注浆，对水泥的需求量增多，如果采用的是立井井筒的施工方式，那么根据我国地面预注浆的高度规定，平均每米井筒水泥注入量为8～14t，最高的话可以达到30t，再加上分段下行方式的施工工艺，耗费的时间较长，从而增加了注浆的施工成本。
2 预注浆施工方案的具体设计
2.1 注浆孔数及排列方式的确定
钻注浆孔的功能一方面具有注浆的作用，另一方面还能够起到提前探测水层的效果。在矿山井巷工程施工中，对于地质的挖掘钻孔工作，可能会在钻孔的过程中遇到地质水层，给施工带来影响，这样可以借助于探水孔的作用来进一步地探明水层的涌水量、涌水压力岩层破碎程度以及岩层的类型等等，然后对这些探测的最终结果数据进行科学的分析，进而制定出所需要注水泥浆的具体参数，保证施工的合理性。在具体的施工中，要根据所要钻孔的直径、注浆孔之间的距离等确定为6个注浆孔数，各个注浆孔之间的距离为2.3cm、注浆孔的直径为90mm。在布孔方式上，采用径向倾斜钻孔方式，具体的偏距设置为3.0m，倾角为5°。
2.2 注浆参数的具体制定
第一，注浆的段高方面。注浆段高的最终确定是要在地质水层的具体厚度、最佳的注浆深度以及最佳的钻孔深度三方面综合分析的基础上来完成的。在矿山井巷工程中，事前的勘察准备工作，可以对富含水层的具体位置进行确定，在钻进深度达到一定深度时会出现多段的断裂破碎带，而此处就是富含水层。从施工的安全角度来考虑，要安全稳定地穿过这段区间，就要把整个注浆的长度设置为与此深度相匹配的长度，注浆孔要穿过含水层底板以下最合适的距离才可以保证顺利通过。第二，注浆压力。注浆压力的作用是能够保证将预注浆用于压实扩散和充塞，压力一般高于静水的压力。在具体的施工时，要对地下水的压力、水层的深度等方面综合考虑，将注浆压力设置为静水压力的两倍大小。第三，预注浆的配料比例以及使用范围的确定。在矿山井巷工程中，要根据地质含水层的涌水量压力以及地质条件等状况，最终确定出注浆范围的大小；在配料方面，因为预注浆所需的材料为普通硅酸盐水泥和水玻璃，因此，在配比方面要严格按照各个材料的实际所需，运用科学的方法计算出每种配料的合理配比。第四，预注浆的扩散范围。对于预注浆的扩散范围，要根据施工所处的地质条件和环境以及施工操作的特点，从而确定出最佳的扩散半径。
2.3 注浆工艺环节的注意点
第一，工程所需的注浆孔在进行注浆工作之前，要对注浆孔进行细致彻底的清洗工作，保证注浆孔的清洁干净，从而避免在注浆过程中出现问题，提高注浆质量。第二，在进行注浆时，要根据施工所需合理地确定注浆比例，严格遵循相关规定，不能盲目配比，确保施工质量。第三，在注浆工作完成后，进行注浆设备拆除时，要保证注浆压力的合理，在压力适当的时候进行拆除，以防止因为压力过大造成对施工人员的伤害。第四，在施工中，要贯彻安全生产的意识，严格要求施工人员规范化操作，在配浆的过程中佩戴好防护工具，保障人身安全。
2.4 对注浆结果的鉴定
在注浆循环后，要在注浆最薄弱的环节打检验孔洞，以便于对结果的综合评价，检验孔洞的深度不能过浅，也不能太深，要根据实际情况进行确定，来检测检验孔是否存在漏水的现象，与此同时，还要配合对水压的测试，确定出最终的注浆结果。
3 预注浆技术的发展方向
3.1 加大理论研究力度
从当前预注浆技术的应用来看，应该把注浆的浆液与裂隙之间的作用、施工的地质环境构成、地层水文条件的影响等作为重点内容研究，探索出内在的规律，从而为施工中注浆的具体参数提供依据。
3.2 施工技术的不断更新，全方位地提高施工的高效性
对技术的创新，要加大资金的投入力度，积极引进先进的设备和技术，从工程施工的全过程考虑，促使工程施工向着高效、节能、环保的方向发展。矿山井巷工程是一项复杂的工程，需要运用到各种相关技术，有一定的施工难度，因此，加大技术创新不仅仅是内在的需求，更是客观上的必然。例如：高压无级调速注浆泵的引入，加上对注浆过程监测的信息化系统开发等，都是技术创新的体现，对工程施工都有极大的促进作用，从而使施工的高效性得到了保证。
3.3 加强行业交流，优势互补
预注浆技术的应用，在很多的工序上与其他相类似的技术有着极为相似的地方，可以充分地学习交流，有针对性、选择性地为我所用。例如：注浆造孔流程，可以充分地借鉴石油系统中先进的钻探技术，然后根据自身实际加以综合利用，创新出适合自己发展的技术。
3.4 广泛应用到各领域中
由于预注浆技术的综合性较强，具有很大的扩展范围，除了在矿山井巷工程中的运用，还可以适用于交通建筑、水利工程、煤矿开采等行业中。
4 结语
综上所述，矿山井巷工程施工中应用预注浆技术是一项综合复杂的活动，需要考虑到多方面的影响因素。在施工的准备阶段，要对施工工程所处的地理位置进行全面详细的分析，对地质条件做科学的勘察，为预注浆工作的开展奠定基础，在运用预注浆技术时，要把握其自身特点，对注浆的参数进行合理制定，以确保施工的精确。此外，对于预注浆技术要不断创新发展，使之更好地为工程建设服务。
作者：焦宗祥 单位：江西新余矿业有限责任公司
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