淺談錨網噴錨索支護在大巷施工中的應用

[摘要]本文從陜西瑞能煤業公司大巷錨網噴支護機理出發，重點介紹了錨網噴錨索支護的參數設計、施工工藝、效果評價，并進一步提出了提高支護質量的合理化建議。

[關鍵詞]大巷錨網噴錨索支護應用

陜西瑞能煤業公司與黃陵礦業集團公司一號井毗臨，位于延安市黃陵店頭鎮。1989年12月竣工投產，設計生產能力0.30Mt/a。2011年5月礦井從周邊劃撥資源后，開始進行機械化改造，設計生產能力0.60Mt/a。礦井新劃撥資源位于侏羅系中下統延安組，主采2號煤，傾角2～30，埋深130～270m。新設計的兩條大巷距原礦井采空區下方最近處只有16m，采空區含大量積水，大巷所處層位巖性為泥巖、炭質泥巖和粉砂巖。大巷在施工過程中采用的錨網噴錨索支護技術，具有技術先進、經濟可行、安全可靠、施工方便等優點，現廣泛應用于其它礦井。

1、介紹在錨網噴錨索支護中的參數設計

1.1錨網噴錨索支護的使用原理

在錨網噴錨索支護中錨、網、噴三方面是獨立的，但是有能夠形成作用時候的共同體，雖然對于圍巖的變化情況是時時都有可能不同的，而要能夠穿過層面形成通道，這樣的過程而言，錨桿所要進行的工作是不能夠僅僅依靠唯一一種來做到的，是需要通過高處的懸置吊起而去工作、通過相互組合后通過拱作用以及在圍繞巖石的強度而進行強化來相互共同作用于一個整體的。而網是由金屬制成的，它的作用是能夠阻止巖石的層面相互分離也能夠防止細小能夠活動的勢頭墮落，并且能夠做到錨桿在支撐板狀結構時候一直處于一種閉合狀態。

當錨固巖體承載受剪切破壞后，它能形成圍包力繼續承載。噴漿的作用是以高壓噴射混凝土滲入巖體表面縫隙，能使互不聯系巖塊膠結在一起。

而混凝土處于一種爆發性的噴出狀態，能夠將附近緊密結合的巖石外面以封閉的狀態圍繞，這有防止自然風吹干以及潮濕腐蝕作用，同時也能夠堅固很多已經碎掉的圍繞巖石，從而形成一個堅固的完整整體，他們彼此之間的關系是相互依賴存在、互相之間制動約束，并且能夠共同支撐外力，如果遇見變化外形的情況也會一起變化，而這樣的管道通路是無論應用哪種外力支撐，都必須能夠應對外界壓力，并且在外界壓力作用下，存在一定的空間。錨之后的噴最開始的作用就是能夠對于壓力的釋放提供了一定的前提條件，在最大壓力釋放過后，整個空間的外形能夠趨向于一種慢慢釋放的狀態，這個時候可以進行下次的噴過程，這樣做的意義在于能夠彌補第一次噴時候所形成的破壞狀態，而且能夠增厚噴射位置的層面厚度，也能夠減少圍繞巖石外形變化的速度。

1.2確定錨桿錨索支護參數

錨桿參數：從經驗公式計算錨桿長度為1.63m。根據原煤炭部“緩傾斜、傾斜巷道圍巖穩定性分類方案”，巷道圍巖劃分為既有穩定又有不穩定的Ⅱ～Ⅵ類圍巖，故圍巖影響系數N取1.1；按巷道最大垮度3.8m，根據理論計算，綜合工程類比，最后確定支護參數：錨桿采用Ⅱ級左旋無縱筋螺紋鋼筋，規格為￠20mm，長度1.8m。錨桿間距0.8m。錨固劑采用樹脂藥卷，型號為MSZ23/25型。每根錨桿使用三卷。托板采用Q235鋼，規格為120×120×8mm。

錨索參數：錨索采用長度7m，￠15.24mm的鋼絞線，間排距2.8×2.4m，錨索托梁采用長300mm的16號槽鋼，樹脂藥卷與錨桿相同，每根錨索3個藥卷。施工中應根據頂板情況調整錨索長度，確保錨索錨入穩定巖層段長度不小于500mm。

2、錨網噴錨索支護施工工藝

2.1工藝流程

光爆出碴→初噴臨時支護→打錨桿眼→安裝錨桿→掛網→上托板→復噴→監測→二次支護。（注意在距工作面正頭30米處開始進行錨索支護）。

2.2工藝要求

光爆：使用7655型鑿巖機，2#銷銨炸藥，1～5#毫秒延期電雷管，全斷面一次成巷，短掘短噴一次成巷，p-60B型耙斗機。根據地質資料和工程穿過的巖層柱狀情況編制爆破圖表。圖表中要詳細規定巖巷炮眼布置數目、角度、裝藥量和裝藥結構，保持爆破圖表的先進性、科學性、合理性和可行性，并在掘進班組認真貫徹，施工人員按爆破圖表進行鉆眼、裝藥和連炮施工。當然，根據施工超、欠挖情況和地層變化，可適當修改爆破圖表。

初噴：放炮后及時清理浮矸危石，檢查巷道規格尺寸，及時初噴30～40mm速凝混凝土，然后打上帶帽點柱。混凝土選用的粗細集料應是品質堅硬，級配良好，粒徑適中，不含雜質的潔凈材料。混凝土配合比為水泥：砂子：石子=1：2：2。速凝劑不能受潮，加入速凝劑時必須隨噴隨摻，不得提前摻入料中。速凝劑摻量為水泥重量的4%。

鉆錨孔：按“三徑”匹配的原則，錨桿眼孔直徑選￠28mm。鉆孔前要劃線定眼位，用液壓錨桿機打眼，鉆孔方向要盡量垂直巷道輪廓線，鉆好孔之后吹凈巖粉或用水將錨桿孔的錨固段沖洗干凈，以去掉孔底錨固段的糊狀巖粉。錨孔間排距誤差不大于±100mm，孔深為1800±50mm。

安裝錨桿、鋪網：先把樹脂錨固劑放入錨孔，用液壓錨桿機帶動桿體攪拌30±5s。15min后錨桿錨固段錨固力在50KN左右，待巷道錨桿安裝完，掛鋪金屬網，網要緊貼巖面，掛網順序是由拱向兩幫延展，壓茬50～100mm，金屬網間用鐵絲扎緊，1h后及時套上錨桿托板、螺帽，采用BK16型氣動機緊固，要求扭矩達200Nm以上，然后撤除臨時點柱。

復噴：當巷道全斷面完成安裝錨桿、掛網后，立即復噴50～60mm混凝土。噴射作業時，噴槍與噴面要基本保持垂直，最小不得小于750，噴槍與受噴面距離為1.0～1.2m為宜。操作時應使噴頭沿螺旋型軌跡運行，一圈壓半圈緩慢移動。

監測：①圍巖變形量的觀測。在巷道的頂板和兩幫對應地設置表面點，埋設鋼釘，頂板點設在巷道頂板的中心，兩幫點設在1m位置，底板點對應頂板點設置，測點位移使用5m鋼卷尺測量，從而掌握巷道變形規律，從而確定二次支護的時間。②錨桿錨固力測定。巷道施工過程中要每天定期對錨桿進行錨固力測定，當錨固力小于50KN時，要停止施工，查明原因采取措施處理，確保錨固力達到要求。

二次支護：二次支護時要待巷道變形基本穩定后，一般為30～45d，及時清理快要脫落的噴層，然后再噴一次混凝土達到設計厚度120mm。

3、關于錨網噴錨索支護形成之后的效果評價及建議

3.1關于錨網噴錨索支護效果評價

關于錨網噴錨索支護能夠起到支撐作用的原理方面，是需要遵循著目前巖石力學以及圍巖制約控制觀念上的，，錨桿錨索與被錨附近的巖石要能夠形成共同承載的作用，這是一種主動的支撐作用，并且能夠很好的調整周圍巖的穩定性能，積極的運用圍巖本省能夠承載重力的強大作用，并且能夠積極積極的控制周圍巖的形狀變化作用。而錨桿所能夠起到的支撐和保護作用是為了能夠更好的增加圍巖的穩定性能，并且有效的改進管道的維修與護理方面的情況。

3.2錨網噴錨索支護建議

①錨桿錨索支護中，錨固力和預緊力是兩個不同而又不可分割的兩種力，只有兩者同時達到設計要求才能有效地控制頂板；②樹脂錨固劑其性能和安裝工藝優于其它類型的錨固劑；③錨桿孔必須沖洗，可提高錨固力33～60%；必須按規定時間攪拌錨固劑，過短或過長都不利于達到理想的錨固效果；④滾制螺紋較之車制螺紋，拉斷力可提高50～78%；⑤人力扳手一般產生的扭矩最大為100Nm，此時產生的預緊力為15～20KN，采用BK16型氣動機扭矩達200～300Nm，相應地錨桿預緊力可達30KN以上；參考文獻：

參考文獻

[1]趙豫祥.錨桿支護參數對巷道圍巖穩定性的影響分析.《陜西煤炭》，陜西省煤炭工業協會出版社，2005年增刊，第78～81頁。

[2]胡運生.淺談錨網梁聯合支護在軟巖巷道中的應用.《煤礦安全》編輯部，2001.9，第10～12頁。

[3]淮南礦務局，錨梁網噴支護在軟巖巷道中的應用，《頂板管理專業會議文獻匯編》，煤炭工業部生產協調司出版，1993.10，第66～70頁。

作者簡介

李吉祥，男，漢族，1963年11月出生，祖籍陜西省富平縣人，陜西煤炭工業學校和西安理工大學畢業，采煤高級工程師職稱。現任公司生產技術部部長。