课题来源与背景   陕西韩城矿业公司下峪口煤矿皮带平硐工程于2010年7月16日开工，2010年9月出现了极为严重的地面沉陷问题，1#单身职工楼至井口范围以内的所有建筑物均出现严重的破坏现象，严重威胁矿山人员的生命和财产安全，国内多家媒体进行了负面报道，给矿山生产和社会造成了严重的经济损失和恶劣的社会影响。当工作面掘进至矿职工单身楼2#黄楼时因下水管路渗水等原因，造成工作面大量漏砂及渗水现象，工程不得不暂时停止，平均月进尺不足10m。造成施工队资金匮乏、队伍不稳定，给矿、公司有关领导及管理部室造成了管理上的极大困难，巷道即将穿越区域的建筑物内老百姓人心惶惶。至2011年5月份，工作面上方的冒落一直发展到地面，再次引起建筑物较大下沉现象，并再次被多家媒体报刊报道，对矿及公司的声誉产生的负面影响及损失无法估量。为了消除不良社会影响，维护社会稳定，解决巷道掘进过程中的冒顶漏砂问题以及弥补冒顶造成的各项损失，2011年6月开展了陕西韩城矿业公司下峪口煤矿皮带平硐穿越粉细砂层加固与支护技术研究。   技术及创新成果   1.为了试验确定合适的注浆材料，开展砂体改良室内试验研究，项目组自主研发一套模拟原状砂体注浆加固的试验设备，利用该试验设备进行了下峪口含泥细砂模拟注浆加固试验，获得含泥细砂体注浆加固的基本注浆参数。并计划将该设备开发为砂土渗透试验的专用设备（拟申请实用新型专利技术）。   2.通过室内试验、模拟注浆试样及现场模型试验、工业应用试验，遴选出适合下峪口含泥细砂注浆加固的硅酸胶凝注浆材料-GLSZC注浆材料，其主要成分为水玻璃和氯化钙溶液，属于化学浆液中的水玻璃类。其特点是渗透性强、可注性好、固结强度高且加固效果显著，环保无污染，经济效益好，浆材来源广且价格低廉。通过采用摩擦式或膜袋式有压封孔技术（获实用新型专利两项），将添加热水的JHX-3型注浆浆液通过一套完整实用的多孔注浆工艺交替注入含泥砂层，产生化学胶结加固物质，进而形成超前加固体（已提交技术发明专利申请）。   3.首次提出了以硅酸凝胶材料注浆加固技术为基础的适用于穿越含泥砂层巷道（隧道）的"空间加固支护"理论体系，为以后同类复杂地质条件下的巷道或地下硐室的施工提拱了工程参考，具有重要理论及工程应用价值。。   4.首次提出了"空间加固支护理论体系"理论，将全断面砂层巷道的注浆加固区分为三个区域。其概念是，通过大角度注浆（三区）加固顶板砂体，改善顶部砂体力学参数；通过周边平角度注浆（一区）形成帷幕式超前封闭管棚，防止顶板破坏和漏砂；通过工作面全断面注浆（二区）及工作面开挖留"大肚子"，加固和改善工作面力学特性，防止接近循环交替位置时工作面及顶板发生前置破坏。通过一区、二区及三区的注浆加固，形成了砂层巷道的"空间加固支护体系"。   5.为解决注浆过程中孔口冒浆的问题，创造性的研发出两款适合于土体有压注浆用的封孔器，并荣获两项国家实用新型专利-土体有压注浆加固用膜袋式封孔器（申请号：20120212739.5）和土体有压注浆加固用摩擦式封孔器（申请号：20120212399.6）。   6.利用GLSZC注浆材料开展了现场模型试验及工业性应用试验，确定了注浆加固的设计参数，并在此基础上开展下峪口含泥细砂的注浆加固试验，形成了一整套多孔同时注浆工艺技术。   7.创新一项巷道掘进预支护新技术。利用小导管向含泥砂层超前注入GLSZC注浆材料浆液，将巷道全断面砂层予以加固，形成巷道砂层超前加固帷幕和工作面支护体，以注浆加固技术为基础，形成了一套巷道穿越粉细砂层的掘进与支护技术和施工工艺并编制了一套基于GLSZC注浆材料注浆加固的砂层巷道掘进与支护的施工工法。   经济社会效益   1、该项目在砂层施工段为345-843m，共计498m，可直接节约建设资金5600多万元；该项目成功实施后，节省潜在的补偿、加固、搬迁安置费用约为1600万以上；实施该项目11个月内通过了粉细砂层段，提高掘进效率4倍以上，由此带来的直接效益在2000万元以上；该项目累计已创造经济效益9200万元。   2、在采用该工法以前巷道的每月进尺平均约为10m，巷道施工经常发生漏顶，采用该施工方法后平均月进尺为60余米，提高了巷道的施工速度，杜绝了巷道漏顶事故。   3、该工法在应用过程中属于既有建筑物下巷道的施工，地表建筑物沉降最大值仅为4.6mm，确保了巷道施工过程中地面建筑稳定，确保居民生命、社会和个人财产安全。   4、该工法在松散砂层巷道中施工成功可以作为一种巷道施工预加固新技术，为以后地下工程在类似情况下的规划建设、方案提出提供了可靠的决策依据和技术支持，新颖的工法技术将促进地下工程施工技术进步，已取得巨大社会效益。由于该技术的实施，以及施工严格按照《硅酸凝胶材料注浆施工技术规程》进行注浆作业，砂层巷道掘进速度大为加快，公司效益良好。