全長錨固注漿錨索在巷道過極易破碎大斷層支護中的應用探究

【摘 要】隨著社會的發展和科技的不斷進步，我國在近些年來應用并且發展了全長錨固注漿錨索技術，尤其是廣泛應用于巷道過極易破碎大斷層支護，而且作用顯著，本文將著重以結合具體事例進行分析和探討，同時針對性的提出了一些建議。希望能夠為今后巷道掘進時過板易破碎大斷層這種情況提供一些參考和借鑒。

【關鍵詞】全長錨固注漿錨索；巷道；極易破碎；大斷層支護；應用

就目前而言，我國大多數時候掘進巷道遇大斷層采用的常用工具是U型鋼架棚、錨桿、礦用工字鋼以及錨索聯合支護等。其中采用棚式支護的過程中，我們通常情況下是采取補打點柱、加密棚子或架設抬棚的方式來解決，然而采取這種支護方式需要很大的人力和物力投資，并且支護效果也不見得一定好，大多數情況下仍然無法有效控制大斷層圍巖的破碎；除此之外，雖然錨桿、錨索聯合支護是主動支護，不過由于圍巖一直處于破碎狀態，圍巖與錨固劑的粘結力勢必會很小，錨固力也很低，在這種情況下錨桿和錨索的力學性能優勢無法得到充分施展，尤其是在過高低落差非常大的斷層過程中，我們目前還沒有很好地技術支撐來絕對保證圍巖不變形，并且以此來徹底阻止過斷層時冒頂事故的出現。鑒于此，可以嘗試應用全長錨固注漿錨索支護技術過斷層，結果已經得到充分證實，采取這種技術以后，經濟和社會效益非常明顯。

一、內注漿錨索支護技術的概況分析

（一）傳統的支護方式：過去很長一段時間里，我們采取的支護方式大致有以下兩種：1、由于充分考慮到在層理、節理、裂隙等結構面的破碎煤巖體開掘巷道過程中，通常會遇到圍巖破碎范圍大、自穩時間短以及變形強烈的問題，過去大部分都是采用錨網梁索聯合支護的方式。使用這種支護方式比過去單獨使用錨桿支護有很多技術上的優勢，我們只需要有效連接網片與梯子粱就可以很好控制圍巖的變形，以此在很大程度上可以保證圍巖的完整性，但由于斷層破碎帶的圍巖深部遭受嚴重破碎甚至有些與頂板發生了離層，在這種情況下一般的端頭錨固和錨索在深部巖層的支護范圍就會瞬間變小，巖體自承能力也會隨之大大降低，這樣一來就無法達到很好的支護效果；2、當煤巷過小斷層過程中，我們可以考慮采用U29鋼架棚支護方式，這種支護也叫做被動支護，是無法充分利用巷道圍巖自身承載能力的，并且自身具有以下幾個不足之處：支護載體比較單薄導致彈性較弱，并且自身支撐能力也比較差，進而會使支護變形嚴重以及頂板下沉，這是無法滿足后期生產要求的；另外一點就是維修量大，大大增加了工人勞動強度，效率也極其低下，并

（二）全長錨固注漿錨索支護技術的概況：鑒于傳統支護技術的缺陷，為了解決煤巷過斷層過程中的支護技術問題，相關技術人員在原有的錨網梁索聯合支護基礎下，將過去的普通錨索換成一種全長錨固注漿錨索，同時將傳統的被動掘進地質構造帶換成是從根本著手，利用注漿技術將過去的地質構造破碎帶采取有效措施進行充填加固，從而主動改善地質構造帶的巖體破碎狀況，然后再利用錨網梁索聯合支護進行主動支護。值得注意的是，全長錨固注漿錨索本身是一種螺旋肋預應力鋼絲通過加工以后的內有注漿管的錨注緊固錨索，同時兼有注漿錨固錨索和樹脂端部錨固錨索的相關特點。

（三）設計與調整支護參數：設計人員應當將錨桿排距縮短為600mm，扭矩提高到300N·m，然后將錨索間排距設置成1300mm×800mm，再進行三根和四根的交替布置。與此同時，將由嘶.5mm圓鋼焊接而成金屬網代替原來的8號鉛絲網片。具體的巷道支護圖如下圖圖1所示。

圖1E1302瓦排巷過斷層支護示意圖（mm）

二、施工工藝和具體技術要求

（一）施工工藝：在穿越斷層時，將全長錨固注漿錨索代替原有普通錨索以后，在技術參數上做了一些改變。在這里值得注意的是，對于高瓦斯礦井而言，在施工過程中一定要采取先探煤后排放瓦斯的順序進行，然后再去揭煤，具體如下圖所示（圖2）

圖2 E1302瓦排巷巷道布置平剖面圖

（二）工藝的具體措施：具體包括以下幾個方面：1、為防止由于爆破而對注漿錨索造成損壞，我們在每次放炮前一定要保證迎頭所有錨索都已經完成注漿；當巷道進入全巖時，我們需要沿巷道方向和坡度進行超前鉆孔；2、在施工的時候務必要嚴格控制循環進尺，想方設法加強頂板支護管理和礦壓監測；另外，錨索施工過程中要隨身攜帶紙筆，以便第一時間對錨索鉆孔巖性進行詳細記錄，為后面的分析和提出解決方案提供重要依據；3、為了加強對圍巖的有效臨時支護，需要每班在掘進之前在緊靠永久支護已形成的巷道四周向迎頭位置打錨桿以此來實施超前支護；值得注意的是，我們在設計的時候要將錨桿排距設置為400mm，間距為800mm，并且與巷道中心形成30度夾角，規格與永久支護錨桿一致；這樣做的目的在于對開挖面前方的不穩固圍巖可以提前加固，并通過這種方式防止圍巖在開挖后出現坍塌現象。4、我們還需要考慮到斷層帶巖層破碎，為保證施工質量上乘，一般來說都是采用全斷面一次成巷和光面爆破的施工方法，循環進尺達到半米左右。

（三）支護效果的具體分析：當圍巖深部破碎嚴重，斷層落差大的情況下，如果運用全長錨固注漿錨索支護方式，可以讓錨索中上部的漿液深入巖層破碎帶位置，這在很大程度上解決了深部破碎巖層不能夠有效注漿的根本問題，最終使斷層面以下的煤巖穩固地懸吊在斷層上方的巖層位置。這種方式與傳統的錨網梁索支護比起來有一點特別明顯的優勢在于：將破碎圍巖膠凝成一個穩定的整體，并且達到有效支護的目的。通過現場多次實踐應用表明，使用該項支護技術能夠有效地控制圍巖的變形，尤其是巷道初期的變形，與此同時，對抑制頂板下沉、巷道的穩定、降低兩幫移迸量效果極其顯著。

三、結束語

綜上所述，隨著科技的進步和時代的發展，礦井從根本上顛覆了傳統的棚支護以及錨網粱索聯合支護，并且將全長錨固注漿錨索支護技術在支護參數和施工工藝方面進行不斷的改進和在此應用之后，在施工速度、支護效果等方面優勢明顯，鑒于這種情況，未來掘進巷道過極易破碎大斷層要采取這種技術最終實現荷載均勻化和支護一體化的目的。

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