新型錨固注漿體系在官地礦23511工作面的應(yīng)用

亢澤凱

（山西省太原市西山煤電安監(jiān)局，山西 太原030020）

官地礦中五采區(qū)位于廟前山東大約1 250 m，要子莊背面1 100 m處，西南大致以84—10官5號鉆孔為界，北東以原礦界為邊界，采區(qū)為一北西、南東向長方形，長約2 km，寬約1 km，面積為2.9 m2。其中23511工作面位于中五采區(qū)西側(cè)，工作面目前正在回采，因該工作面部分巷道布置在2號煤實體煤下隨著工作面的推進造成目前巷道壓力顯現(xiàn)明顯，頂板破碎嚴(yán)重，為對巷道頂板及兩幫進行加固，解決巷道變形大的問題，使用新型錨固注漿體系，對巷道進行加固。

1 使用地點

正副巷巷道變形情況如下：

1）23511正巷。輕微變形：960～1 100 m；較嚴(yán)重：1 010～1 200 m；嚴(yán)重：625～635 m，1 055～1 065 m，1 090～1 100 m。

2）23511副巷。輕微變形：960～990 m，1 010～1 040 m；較嚴(yán)重：1 115～1 040 m；嚴(yán)重：1 053～1 066 m。

3）23511副巷過構(gòu)造段。輕微變形：430～500 m；較嚴(yán)重：500～610 m；嚴(yán)重：610～625 m。

計劃在以上地段在原有全錨支護的基礎(chǔ)上采用新型錨固注漿體系的施工方法對巷道進行加固。

2 技術(shù)方案

首先根據(jù)現(xiàn)場實際考察情況制定23511工作面雙巷全斷面錨注支護技術(shù)參數(shù)。

2.1 頂板支護

在變形處打設(shè)直徑為22 mm，長度為8 300 mm的中空鋼絞線注漿錨索：輕微變形及未變形處打頂上垂直于頂板隔排布置兩根布置，間排距2 000 mm×2 000 mm。

較嚴(yán)重處頂板按“二一二”布置，排距1 000 mm；嚴(yán)重處頂板五花布置，間排距900×1 000 mm。

2.2 幫部支護

4在幫部中間位置布置直徑為22 mm，長度為4 300 mm的中空鋼絞線注漿錨索，每幫布置2根，間排距1 000 mm×2 000 mm。

巷道變形嚴(yán)重處需進行挑頂修整巷道，根據(jù)現(xiàn)場觀察情況對破碎頂板注漿前需進行噴漿封堵裂隙。

未變形巷道處可以先施工錨索但不進行注漿，待后續(xù)頂板出現(xiàn)破碎情況后對錨索進行注漿。

注漿材料：使用固安豐，注漿終壓大于等于3MPa。

3 施工步驟

3.1 施工流程

按規(guī)定的間排距打設(shè)鉆孔→用壓風(fēng)管掃孔內(nèi)殘渣→安裝注漿錨索并緊固止?jié){塞→安裝托盤張拉預(yù)緊→安裝球形閥及注漿管→檢查頂板完整性及裂隙發(fā)育程度→噴漿（如巷道表面有裂隙）→開泵攪拌配漿并注漿（緩慢增壓）→達到注漿參數(shù)時停止注漿→30 min后卸下球形閥；但不要過分用力，只要托盤貼緊巷壁，用板手上緊螺母即可。

3.2 按巷道縱向錨注順序

在巷道縱向采用隔排注漿，其順序為1-1斷面→3-3斷面→5-5斷面→2-2斷面→4-4斷面→6-6斷面，重復(fù)上述過程，如下頁圖1所示。

4 錨索施工工藝

4.1 施工準(zhǔn)備要求

錨索在施工過程中可以適當(dāng)彎曲，但彎曲半徑不能小于1.5 m，彎曲半徑太小容易造成錨索注漿管折曲、變形，嚴(yán)重時會導(dǎo)致中空管擠出注漿口，造成錨索施工困難甚至出現(xiàn)錨索報廢的情況，影響施工質(zhì)量及材料成本。

圖1 錨注施工順序示意圖

4.2 鉆注漿錨索孔

1）使用氣動錨桿鉆機打設(shè)鉆孔。孔徑要與使用的錨索相匹配。

2）鉆孔位置盡量將圍巖表面處理平整，同時保證注漿錨索托盤安裝后不會覆蓋錨桿、托盤、鋼筋梯等已有材料，不得選擇破裂面邊緣施工，否則會無法封嚴(yán)孔口造成注漿時漏漿。

3）鉆孔開孔時，不得開水，待鉆頭完全進入煤體或巖體內(nèi)后，再開水閥門。防止過早開水將孔口煤體或巖體沖散，孔徑增大，形成喇叭口。

4）掌握好鉆孔深度，誤差在50 mm之內(nèi)，以防外漏太長，造成封孔長度不夠，或外漏太短，無法進行張拉操作。

5）鉆取錨索孔要求先頂板后兩幫，頂板先中間后兩邊，兩幫由上至下的順序進行。

4.3 安裝注漿錨索

1）鉆孔后，立即進行中空錨注錨索的安裝工作，以防塌孔，無法安裝。

2）安裝之前計算樹脂錨固劑錨固長度，本礦根據(jù)巷道頂板情況設(shè)計兩個出漿口，分別位于錨索前端2 m和3.5 m處，錨固長度過長會阻塞出漿口，無法出漿。

3）中空注漿錨索安裝之前要用干凈紗布清理，確保表面無污物，特別是出漿口位置不得堵塞，保持出漿暢通。

4）用中空錨注錨索將樹脂錨固劑頂入孔內(nèi)，不得用力過猛，以防樹脂錨固劑提前破裂。待樹脂錨固劑被頂入孔底之后再用鉆機攪拌錨索，在攪拌過程中也不宜用力過猛，防止攪斷錨索鋼絲焊接口。

4.4 封孔

1）待樹脂錨固劑完全錨固之后進行封口工序。

2）封口之前先檢查孔口形狀及孔口表面平整度。將孔口凸起煤塊或巖石清除，防止托盤封口不嚴(yán)。

3）封口時將塔狀止?jié){塞穿入中空錨注錨索內(nèi)，使用推管將其與錨索錐狀止?jié){塞緊密頂緊，使其充滿孔洞，實現(xiàn)止?jié){。

4）止?jié){塞安裝完畢后安裝托盤、鎖具，進行張拉工序，保證托盤貼近煤面或巖面。

5 注漿施工工藝

1）將注漿連接器擰入中空錨注錨索尾端內(nèi)絲扣內(nèi)，接上注漿管，然后扭緊注漿器。確保注漿連接器與煤柱錨索連接緊固，并采用鐵絲二次加固防護，以防注漿時高壓使注漿連接器脫絲，反彈傷人。

2）加注漿體時，錨索周圍嚴(yán)禁站人，防止產(chǎn)生人身事故。

3）注漿時，按順序從下往上進行注漿。

4）注漿同時注意觀察注漿壓力。當(dāng)壓力達到5MPa以上或注漿泵憋死的情況時停止注漿，如確是錨索注滿，完成此錨索注漿工作，如不是，檢查原因，處理完畢待4～5 min后再次注漿。

5）注漿時注意查看錨索周圍漏漿情況，并采用炮泥、錨固劑等及時進行封堵，如漏漿面積過大，無法封堵，停止注漿?？梢韵葘e的錨索進行注漿，待半小時左右后在對漏漿錨索進行補注工作。

6）建議對中空錨注錨索進行注漿工作時采取隔排注漿模式，減少串漿，同時在初次注漿后再次補注，可以增強錨固煤體或巖體的注漿量。

6 結(jié)語

通過23511工作面回采后的數(shù)據(jù)分析，采用新型錨固注漿體系維護的正副巷在回采過程中壓力顯現(xiàn)較小，變形較小，對回采未產(chǎn)生較大的影響，值得在同類的回采工作面進行推廣使用。