金属矿山的地质条件一般较为复杂，尤其是深部巷道掘进支护完成后，受地压及围岩性质等影响，可能会出现一定的收敛变形情况。这种情况一般采用强力刚性支护配合喷浆进行处理。但由于金属矿山巷道施工中一般伴有涌水发生，水的存在会对收敛变形处理造成影响。

在实际配电网中,单纯利用配电自动化技术并不一定能达到配电区域可靠性要求,此时配电自动化配置需要考虑用户减少的停电损失S,即

河钢集团矿业公司南区分公司在施工2＃副井－475 m水平巷道时发现前期施工巷道存在收敛变形情况，决定在巷道变形严重的部位施工止浆墙，以抵抗变形压力，并通过止浆墙对出水部位进行注浆作业，治水完毕后破除止浆墙，进行长管棚、钢支架等支护，成功避免了变形进一步扩大，并顺利通过了破碎带，可为其他矿山处理出水巷道治理收敛变形提供参考。

1 工程概况

1.1 水文地质情况

根据目前已施工的巷道和地质报告判断，2＃副井－475 m水平的岩石大多为黑云变粒岩，深灰色，块状⁃弱片麻状结构，主要矿物成分为长石、石英、黑云母，属坚硬岩，岩石较稳定，局部破碎，层理、裂隙发育，并伴有裂隙水，少量泥质充填，岩体级别为Ⅲ类。

二1和二2煤层顶底板综合柱状图如图1所示，为了全面了解二2煤层顶底板岩性，分别在二2煤层6个工作面及回风、运输巷的抽采巷等30个区域采集60组岩样，具体取样地点，见表1，可见二2煤层直接顶底板主要有泥岩、砂质泥岩，粉砂岩和砂岩4种岩性组成。

长管棚钻孔长25 m，探水孔长20 m，共布置25个钻孔。其中长管棚钻孔23个（内孔11个，外孔12个），采用Ф76 mm×4 mm钢管；注浆钻孔2个（探1＃、探2＃，布置在底板）。钻孔布置示意图见图3。

2.2.2 刷 帮

1.2 收敛变形情况

2＃副井井下平巷及硐室工程－475 m水平在施工时发现已施工通过的破碎带两帮发生收敛变形，在破碎粘泥带位置（F32点前122～147 m位置）墙部收敛变形严重，变形最大部位小于净断400 mm，整个过破碎带支护长度23 m都出现了不同程度变形。同时在工作面退后6～10 m部分位置出现了不同程度的涌水，并且有浑浊现象，经测量涌水量为30 m3/h。

系统效应不同于个体效应。个体效应是指每一个具体标准都有其特定的功能，在标准实施中产生特定的效应。系统效应则是指由若干个具有内在联系的标准个体组成的标准系统具有的特定功能，在实施中产生的特定效应。但这种效应绝不是互不相干的个体效应的简单相加，而是从要素量的集合达到整体质的飞跃中产生的，是相关标准之间相互作用产生的相干效应，比各个标准效应的简单总和大得多。[2]

2 治理方案及实施

2.1 治理方案

治理出水巷道收敛变形的关键，一是治水，二是修复巷道，前者是后者成功与否的关键。参照隧道施工经验，止浆墙技术既可以抵抗地压，也可以作为治水注浆的保护屏障［1－3］。经多方研究，决定采用先止浆墙注浆治水，后施工长管棚、钢支架等刚性支护的方案处理此次巷道收敛变形。施工顺序为：止浆墙施工→探水钻孔施工→长管棚施工→止浆墙破除及钢支架支护。

2.2 治理方案实施

2.2.1 止浆墙施工

本次止浆墙施工长度为20 m，采用C25砼浇注，采用袋装水泥作为止浆墙施工的挡墙［4］。

统计学处理 整理数据用Excel 2007软件，数据处理用SPSS 19.0软件，计数资料用百分数(%)表示，组间比较用χ2检验，等级资料采用Mann-Whitney 检验比较，P<0.05为差异有统计学意义。

1）挡墙施工。由于本次止浆墙施工长度较长，为此在中间每隔5 m施工一堵高2.0 m的挡墙，厚度为0.6 m，最外面挡墙高度为4 m。挡墙随着止浆墙浇筑高度及深度进行加高垒砌。

2）引水管及充填注浆管安装。由于在中间部位有出水，在止浆墙施工前提前安装好引水管路，引水管采用2根长15 m的Ф108 mm×5 mm无缝钢管，以及6根直径100 mm、长18 m的黑胶管，无缝钢管后端焊接高压法兰，并备好盲板。充填注浆管采用1根长12 m的Ф108 mm×5 mm无缝钢管，后端焊接高压法兰。排气管为1根直径66 mm、长21 m的无缝钢管，在止浆墙外侧顶部布置4根长3 m的Ф40 mm×3.5 mm注浆管作为顶部封顶注浆用。预埋管路的安装与止浆墙施工同步进行。止浆墙管路布置见图1。

  

图1 止浆墙管路布置示意（单位：mm）

3）止浆墙浇注施工。在井口利用搅拌机配制C25混凝土干料，利用溜灰管将干料下放至－475 m水平，再将干料运至工作面，在工作面进行加水搅拌，最后浇筑到止浆墙内。本次止浆墙分为4段进行施工，每段施工5 m，每段施工高度为2 m，前两段由于钢拱架变形部位出水量较大，淋水分散，无法安装管路引出，不能保证止浆墙浇筑质量，采用预留空间作为蓄水池安装引水管，注浆充填。后两段上部采用喷浆的方式浇注到拱顶。

帮部钻孔窥视结果如图3所示，巷道帮部岩性以泥岩为主，遇水后泥化非常严重，围岩破碎范围在1.2 m左右，较顶板破碎程度和范围明显减小。

4）止浆墙加固与空区充填注浆。止浆墙养护期间，对止浆墙的地板以及周边的混凝土收缩缝进行注浆加固。根据现场实际情况用YT－28钻机在止浆墙上钻凿注浆孔，注浆孔沿止浆墙周边及出水部位布置，采用单液浆和双液浆进行加固。确保墙体周边与巷道密封，不漏水。

止浆墙加固完成后，利用充填孔对止浆墙内的空区进行注浆充填，采用单液浆进行充填，浆液浓度控制在0.8∶1（水∶水泥），充填连续进行，不能间歇，如遇特殊情况不得不停止充填时，要提前进行清水充填1 h以上，以确保充填通路不被堵塞，影响充填施工。

止浆墙施工示意图如图2所示。

  

图2 止浆墙施工示意（单位：mm）

平台成立对行业发展有三个重要意义：第一，长江经济带生态环境的保护，磷资源的高效利用是关键，国家今后对磷资源的利用将越来越重视；第二，我国磷矿资源在世界上占比不大，且以中低品位为主，而国际上的大部分装备、技术都是为高品位磷矿设计，平台设立对中国农业可持续发展有重要意义；第三，中国农业未来在资源和环境约束方面面临的最大挑战是磷资源的合理利用，从技术角度说，磷的科学应用难度更大，一旦造成面源污染后的治理难度更大。

为了进一步分析CNTs /EP复合材料的动态压阻特性，进一步分析了同一端口处理前后的时域波形。由于实验中所测得的数据没有特例，各图表达的信息相似，因此随机选取一组731 Hz的数据为例。老化前后731 Hz激振力下复合材料的时域波形图如图8所示。

钻孔开孔直径130 mm，终孔直径90 mm，钻孔布置参数见表1。

2.2.3 长管棚钻孔施工

止浆墙充填完成后进行长管棚钻孔施工。由于在止浆墙中间部位有出水点，因此在长管棚施工前首先要对出水部位进行注浆堵水施工。先施工出水部位长管棚孔，利用长管棚孔进行探水注浆封堵（长管棚孔兼作注浆孔），同时底板增加注浆孔进行探水作业。

Metropolis-Hastings（MH）抽样算法是通过服从建议分布的候选点γ获得t+1时刻的状态。一般要求建议分布的形式尽可能简单，易于计算，马尔科夫链下一个状态被接受为候选点的概率为：

－475 m水平为深部构造裂隙含水带，此含水带由古风化壳以下的断裂破碎带组成，包括断层带和断层影响带。

由于钢支架支护段的断面比原巷道设计断面大，管棚布孔施工位置在原设计钢支架断面外200 mm，同时考虑管棚安装以及潜孔钻机的运行空间，要对原设计断面进行扩刷，即在原钢支架支护断面外增加厚500 mm、长6 m扩刷，扩刷完成后对该部位进行喷浆支护，支护厚度为120 mm（即扩刷断面宽6.66 m、高5.53 m、墙高 2.2 m，断面 32.07 m2，支护 1.78 m3/m）。扩帮工程量96.21 m3，支护工程量10.7 m3。

  

图3 钻孔布置示意（单位：mm）

 

表1 长管棚钻孔布置参数

  

孔号 垂直角/（°）水平角/（°）距巷道中线/m距底板高/m 备注内1＃ 0 左2.3 3.03 0.95内2＃ 0.1 左2.3 3.03 2.15内3＃ 0.9 左2.1 2.813 3.324内4＃ 1.6 左1.6 2.16 4.323内5＃ 2.1 左0.9 1.171 4.993内6＃ 2.3 0 0 5.23内7＃ 2.1 右0.9 1.171 4.993内8＃ 1.6 右1.6 2.16 4.323内9＃ 0.9 右2.1 2.813 3.324内10＃ 0.1 右2.3 3.03 2.15内11＃ 0 右2.3 3.03 0.95外1＃ －0.8 左4.6 3.03 0.35 兼探孔外2＃ 0 左4.6 3.03 1.55 兼探孔外3＃ 0.8 左4.5 2.98 2.748外4＃ 2.5 左3.8 2.536 3.856外5＃ 3.8 左2.6 1.698 4.707外6＃ 4.5 左0.9 0.597 5.169外7＃ 4.5 右0.9 0.597 5.169 兼探孔外8＃ 3.8 右2.6 1.698 4.707 兼探孔外9＃ 2.5 右3.8 2.536 3.856外10＃ 0.8 右4.5 2.98 2.748外11＃ 0 右4.6 3.03 1.55 兼探孔外12＃ －0.8 右4.6 3.03 0.35 兼探孔探1＃ －8.1 左1.3 1.1 0.5探2＃ －8.1 右1.3 1.1 0.5

钻孔孔口管Ф108 mm×4.5 mm，上端焊有高压法兰，长4 m，埋入3.5 m。

长管棚施工完成后进行止浆墙破除，同时进行钢支架支护［7］。

止浆墙每破除1～1.5 m及时进行钢支架支护，确保掘进过程中施工安全。

1）提前放好腰线及中心线，根据设计图纸标定好长管棚以及注浆孔的施工位置，利用潜孔钻进行开孔，预埋孔口管，孔口管采用Ф108 mm×4.5 mm无缝钢管，长度为3.5 m，埋深3.0 m。

2）埋设完孔口管后进行钻孔施工，先施工注浆治水钻孔及治水用长管棚孔，再施工其他长管棚孔，待钻孔施工到设计位置后，安装长管棚，最后进行注浆固结钢管。

2.2.4 注 浆

（2）如果下行指令未收到终端响应或下行失败，则需要进行重发，重发三次失败后不再重发，应用侧不修改路灯状态，但提示异常；

注浆参数要依据现场情况及时调整。根据工程实际，注浆参数如表2所示。

 

表2 注浆参数

  

注浆材料 参数 备注水泥 P.O.42.5 普通硅酸盐水泥水玻璃 30～40 Be′ 模数2.3～2.8水灰比 2.5∶1～0.8∶1 VC∶VS 1∶1～1∶0.5 据实调整终压 10 MPa压水试验压力 12 MPa

注浆前进行压水试验（或注水试验），用高压方式把水压入钻孔中，根据岩体吸水量计算岩体裂隙发育情况和透水性。根据压水水头、试段长度和稳定渗入水量，可以判定岩体透水性的强弱，为注浆提供参考依据［6］ 。

注浆过程中浓度要先稀后浓，逐级调节。浆液浓度调配见表3。

要用足喷水量，特别是春后用药要确保用足30 kg；叶片上无露水和雨水时施药。如骠马（精噁唑禾草灵）在叶片上露水、雨水未干时施药，防效下降40%以上；施药时药液中加入有机硅（丝润等）可显著提高除草效果，但唑草酮类不能与有机硅混用。

 

表3 浆液浓度调配

  

单位钻孔吸水量/［L·（min·m）－1］浆液的起始浓度水泥单液浆 水泥⁃水玻璃双液浆1.5 2.5∶1 3.0 2∶1 5.0 1.5∶1 7.0 1.25∶1 8.0 1.25∶1 9.0 1∶1 11.0 0.8∶1 13.0 0.8∶1体积比 1∶1～1∶0.2

在注浆过程中如出现不升压时要逐渐加大浆液浓度，反之应逐渐降低浆液浓度；每一种浓度的浆液注入时间应不低于15 min；单位钻孔吸水量小于7 L/（min·m）时，采用单液浆，反之采用双液浆；单孔单液浆注入量大于15 m3时，须采用双液浆。

2.2.5 止浆墙破除及钢支架支护

钻孔前在扩刷部位设置钻机平台，提前牢固安装钻机设备，并及时搭设铺设木板的操作平台以方便工人施工。平台搭设完成后进行注浆孔及长管棚孔施工［5］，长管棚采用 Ф76 mm ×4 mm钢管，施工长度为25 m，具体步骤如下：

止浆墙破除时注意先利用风镐以及耙渣机清理注浆治水时返浆料产生的水泥硬块以及渣石碎块，确保巷道掘进底板完全露出。之后利用YT28风动凿岩机进行凿岩爆破。由于砼内管路、原有钢支架、钢筋等预埋件较多，采用分层爆破，控制好装药量。排矸采用耙渣机结合人工的方式进行，在排矸过程中，现场要配备一名气焊工，对爆破出的管路、锚杆、钢支架、钢筋等预埋件进行割除，保证排矸工作顺利进行。把割下来的管路、锚杆、钢支架、钢筋等预埋件及时装入坑下翻斗车运到井口内，利用罐笼提升到井口，严禁将管路等预埋件倒入溜井内。破除止浆墙时应观察工作面的出水情况，如水量有变大的现象，应分析水量来源，确保安全后方可继续施工。

（3）钻井液用水验收制度。对每口井的钻井液用水进行化验，掌握每口井用水的矿化度，对超出设计要求的进行淡水供井，保证钻井液性能。

3 结 语

2＃副井－475 m水平巷道收敛变形段处理完毕后及时进行了验收。经现场查验，收敛变形并无扩大迹象；巷道两帮及顶板没有明显出水点，采用巷道容积法一昼夜测水3次，测得巷道涌水量为1 m3/h。此处理方案的成功实施可得出如下结论：

1）金属矿山深部巷道出现收敛变形情况要先行治理巷道涌水，治水顺利是后续补充支护施工的关键。

2）宜采用止浆墙治水法，此法可在确保安全的情况下抵抗地压并顺利进行注浆作业。

3）收敛变形可采用钢支架结合长管棚、喷浆等刚性支护，在封闭围岩的同时有效防止其进一步变形。

参考文献：

［1］陈佃浩，李廷春，吕学安，等.弱胶结软岩地层相邻大断面巷道合理间距研究［J］.矿冶工程， 2016（4）：16－20.

［2］朱梦博，王李管，张 炬.基于应力集中系数的巷道断面优化及支护研究［J］.矿冶工程， 2016（3）：17－20.

［3］杨 平，徐春生，王青振，等.高承压突水点无压注浆封堵技术研究与应用［J］.煤炭工程， 2013（9）：36－37.

［4］王田民.基于止浆墙加固防水技术的破碎塌方带处理［J］.现代矿业， 2015（6）：161－162.

各向异性扩散模型是国外学者Perona和Malik根据热传导方程建立的[13]。其去噪的基本思想是在尺度区域内对图像进行去噪，而在边缘区域减少不必要的平滑。在用各向异性扩散模型进行图像去噪时通过采取梯度微分算子对图像的边缘进行检测，因而这种去噪算法很好地将图像去噪与图像边缘检测统一到各向异性模型中。通过数学分析，各向异性模型在本质上就是变化的热扩散偏微分方程：

［5］黎爱清，吕秀华.长大管棚施工工法［J］.西部探矿工程，2003（12）：80－81.

［6］崔云龙.简明建井工程手册［M］.北京：煤炭工业出版社，2003.

［7］刘 涛，李建壮，王兴亚.管棚与钢支架联合支护在穿越破碎带巷道中的应用［J］.采矿技术， 2017，17（2）：26－27.