新型注漿錨索支護(hù)成套工藝研究與應(yīng)用

摘要：在煤礦井巷工程錨噴巷道施工中，為了提高軟巖巷道支護(hù)強(qiáng)度，在錨桿支護(hù)基礎(chǔ)上，根據(jù)巷道斷面和巷道圍巖的穩(wěn)定情況增加了錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，但由于軟巖巖層松散，巖層裂隙發(fā)育，不得不進(jìn)行錨索注漿，對(duì)巖層裂隙充填水泥漿液，可以將破碎或軟弱的巖體膠結(jié)在一起，提高了巖體整體強(qiáng)度，充分實(shí)現(xiàn)了利用圍巖自穩(wěn)的能力，同時(shí)為錨桿、錨索提供可靠的著力基礎(chǔ)，使錨桿、錨索對(duì)松碎圍巖的錨固作用得以充分發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：軟巖錨噴巷道 錨索注漿加固 解決手段 效果分析

1 實(shí)施背景分析

皖北煤電集團(tuán)公司恒源煤礦二水平北總回上部聯(lián)巷設(shè)計(jì)為直墻半圓拱形巷道，全巖錨噴施工，巷道斷面為，凈寬×凈高=4200mm×3400mm，錨桿間排距900mm×900mm，聯(lián)巷中段穿孟口斷層施工，巷道圍巖破碎，巷道施工不久就出現(xiàn)幫頂變形，需要通過(guò)錨索注漿加強(qiáng)支護(hù)，提高圍巖的穩(wěn)定性，原因分析如下：

1.1 在恒源煤礦錨噴巷道支護(hù)中，普遍使用的錨索屬于拉力集中型錨索。支護(hù)實(shí)踐表明，采用這種錨固結(jié)構(gòu)的錨索，其實(shí)際錨固力遠(yuǎn)低于錨索的破斷力，實(shí)際的錨索支護(hù)強(qiáng)度遠(yuǎn)低于其設(shè)計(jì)的錨索支護(hù)強(qiáng)度，這主要是由拉力集中型錨索與孔壁之間的粘結(jié)構(gòu)剪應(yīng)力分布不合理所造成的。

1.2 地層中錨索的腐蝕破壞是普遍存在的現(xiàn)象，而煤礦巷道中錨索的腐蝕現(xiàn)象更加嚴(yán)重。錨索的腐蝕嚴(yán)重?fù)p害錨索支護(hù)的耐久性和安全性，給巷道支護(hù)、特別是永久服務(wù)性巷道的支護(hù)和安全造成嚴(yán)重威脅。

1.3 巷道圍巖淺孔注漿基礎(chǔ)上再進(jìn)行深層注漿加固可以將破碎或軟弱的巖體膠結(jié)在一起，提高了巖體整體強(qiáng)度，充分實(shí)現(xiàn)了利用圍巖自穩(wěn)的能力，同時(shí)為錨桿、錨索提供可靠的著力基礎(chǔ)，使錨桿、錨索對(duì)松碎圍巖的錨固作用得以充分發(fā)揮。

2 實(shí)施方案

2.1 實(shí)施目的

①改變錨索與孔壁之間的粘結(jié)構(gòu)剪應(yīng)力分布，提高錨索支護(hù)強(qiáng)度。

②可以有效對(duì)錨索進(jìn)行防腐處理，增加錨索的耐久性和提高使用安全性。

③通過(guò)錨索注漿，將破碎或軟弱的巖體膠結(jié)在一起，提高了巖體整體強(qiáng)度，充分發(fā)揮錨桿錨索對(duì)圍巖的錨固作用。

④對(duì)錨索注漿接頭進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)錨索注漿托盤與注漿接頭一體化。

附注漿錨索加工件圖如下：

2.2 施工方法

①打錨索孔，孔徑27mm。

②按設(shè)計(jì)要求裝入樹(shù)脂錨固劑。

③將Φ17.8mm錨索送入孔內(nèi)，并攪拌錨固劑。

④依次安裝18#槽鋼梁、注漿管與U型鋼墊板、鎖具。

⑤預(yù)緊張拉至設(shè)計(jì)預(yù)緊力。

⑥巷道圍巖表面噴漿。

⑦注漿：水泥凈漿，水灰比0.5：1，水玻璃用量為水泥3%。

2.3 主要技術(shù)要求

①依次安裝槽鋼梁、注漿墊板后，在注漿管上槽鋼梁與圍巖表面之間纏繞棉紗，防止?jié){液沿注漿管與孔壁跑漿。

②鎖具與注漿墊板間涂抹快硬水泥或錨固劑，再行張拉，防止?jié){液沿錨索鎖具跑漿。

③噴漿前保護(hù)注漿管，噴漿后立即清理管口。

3 創(chuàng)新點(diǎn)及效果分析

①在不改變?cè)绣^索錨固結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂錨固劑與水泥砂漿全長(zhǎng)錨固，形成拉力分散型錨索，改善錨索受力條件。

②在修復(fù)巷道或圍巖破碎巷道內(nèi)使用時(shí)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)注漿，加固圍巖。

③錨索自由段水泥漿全長(zhǎng)錨固，減輕了錨索腐蝕現(xiàn)象。

④U29型鋼托板，一定程度上實(shí)現(xiàn)了讓壓作用。

⑤安裝使用方便。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于恒源煤礦二水平北總回上部聯(lián)巷來(lái)講，巷道使用年限較長(zhǎng)，采用這種錨固結(jié)構(gòu)的錨索，可以將破碎或軟弱的巖體膠結(jié)在一起，提高了巖體整體強(qiáng)度，充分實(shí)現(xiàn)了利用圍巖自穩(wěn)的能力，增加了巷道的服務(wù)年限，降低了巷道維修率，減少巷道后期維系成本，是一種新型的錨索加固支護(hù)施工工藝，很值得推廣使用。

作者簡(jiǎn)介：

劉彪，男，1995年8月畢業(yè)于安徽煤炭工業(yè)學(xué)校采煤專業(yè)，現(xiàn)任皖北煤電集團(tuán)公司恒源煤礦生產(chǎn)技術(shù)部工程師、主管技術(shù)員。

馬力，男，2009年7月畢業(yè)于安徽理工大學(xué)采礦專業(yè)，現(xiàn)任皖北煤電集團(tuán)公司恒源煤礦綜掘區(qū)主管技術(shù)員。