锚喷网联合支护技术在软岩巷道维修中的应用-论文发表网

锚喷网联合支护技术在软岩巷道维修中的应用
陈洪祥
摘要：介绍了锚喷网联合支护技术在软岩巷道维修中的施工工艺及效果，该技术具有现场可操作性强、巷道返修率低、抗动压效果明显等特点，是一种动压岩巷维修中较好的技术。
关键词：锚喷支护、岩巷维修、施工工艺
1 概述
显德汪矿九轨石门系粉砂岩、细砂岩结构，属不稳定围岩。掘进时采用φ16L1500mm圆钢锚杆、1卷S2360树脂锚固剂配合金属网喷射混凝土砂浆支护。由于1921、1923工作面局部跨采该巷道，因此在工作面回采期间造成巷道局部变形严重，断面收缩率超过50%，直接影响了九采区的运输、行人及通风。
2 维修支护方式及支护参数选择
2.1 维修支护方式确定
根据该巷道变形严重，且有大面积的片帮和冒顶现象，我们采用了锚喷联合支护方式，即首先处理片帮部分，然后按巷道断面要求刷齐顶板，补打高强度螺纹钢锚杆，最后沿巷道顶帮施工锚索，对巷道围岩表面喷射混凝土砂浆，从而形成一个承载能力强，支护性能优越，且允许有一定变形量的复合支护结构。
2.2 支护参数选择
⑴锚索参数。采用φ17.8L9000mm钢绞线锚索，每孔配4根Z2360树脂锚固剂端头锚固，锚固力不小于20t，预紧力不小于13t。
⑵锚索梁。采用14C槽钢制作，长度3m，两排顺巷布置，锚索梁间距1.5～2.0m，锚索净间距5m。
⑶锚杆参数。采用φ22L2400mm高强度左旋螺纹钢锚杆，每眼使用1根S2360和1根Z2360树脂锚固剂，全长锚固，锚固力不小于20t，。预紧力不小于80KN，锚杆间排距为800×800mm。
⑷锚梁。锚梁由φ14mm圆钢焊接而成，长度2.5m，宽度50mm，配合锚杆使用。
⑸金属网。采用1.8m×1.0m金属网，搭接长度不小于100mm，每隔200mm用14#铁丝将网连住。
3 施工工艺
⑴敲帮问顶。在动压影响期间，巷道围岩处于变化状态，随时都有片帮掉渣甚至冒顶危险，因此施工要遵守由外向内、先拱后墙的顺序施工。对于存在滑落危险的大面积岩体，要采取临时加固措施，防止施工期间掉渣伤人。
⑵锚杆施工。使用风动锚杆机实现打眼、搅拌、预紧一体化作业，锚杆与岩面角度不小于75°，要求金属网、锚梁紧贴岩壁，遇到较大的空隙，必须用板皮和半圆木背实，锚杆预紧力达到设计要求。
⑶锚索施工。按照锚索梁孔距标出锚索位置，使用风动锚杆机打眼，推注树脂锚固剂，搅拌药卷固定锚索，2h后安装锚索梁，张拉固定锚索，预紧力达到设计要求。锚索梁顺巷布置，紧贴岩壁，保证锚索梁受力分布均匀。巷道两帮锚索与岩面角度大于80°。
⑷对于大面积片帮部位的加固，要根据巷道断面要求进行混凝土浇筑，并进行壁后充填，然后打螺纹钢锚杆进行加固，确保围岩承载分布均匀；而对冒顶部位的加固采取先摆架接顶，而后在木架下方补打锚索，起到加固木架的作用。
⑸对巷道围岩表面喷射混凝土砂浆封闭围岩，喷射厚度为120mm，定期洒水养护。
4 支护效果及经济效益
⑴采用锚喷网联合支护对巷道进行维修加固后，有效控制了巷道的顶板下沉和两帮的内移变形，通过近半年观测，顶板下沉量和两帮的内移量分别为30mm和36mm，巷道加固后围岩整体性较好，形成了有效的组合平衡拱，实现了巷道围岩的共同承载和变形。巷道维修后，抗动压效果明显，在1925工作面回采期间，较好地克服了回采动压对该巷道围岩的影响。
⑵采用锚喷网联合支护技术后，类似巷道完好率提高20%，巷道返修率降低40%～50%。以前巷道的维修周期一般为5～8个月，采用该技术后，巷道的维修周期可达2～3年，与传统的U型钢支护相比，不仅劳动强度降低，而且前期材料费投入少、施工进尺快。经粗略统计，每年可为矿井节约维修费用68万元，经济效益十分可观。
5 结语
锚喷联合支护对动压巷道维修的实质是加固巷道围岩松动圈，使应力分布趋向均匀，将浅部载荷传递到深部岩层内，实现了由局部承载向共同承载的转化。对动压岩巷维修尽量选在动压来临之前进行，这样可节省人力和物力，而且巷道抵抗动压效果更加明显。