錨網支護技術在大斷面巷道施工中的應用

縱 睿（淮南礦業集團張集煤礦開拓六區,安徽 鳳臺 232000）

?

錨網支護技術在大斷面巷道施工中的應用

縱 睿
（淮南礦業集團張集煤礦開拓六區,安徽 鳳臺 232000）

摘 要：隨著煤層開采工作的不斷推進，煤礦地質條件會不斷地發生變化，井下的巷道受到高壓作用時會出現圍巖松軟、難以支護等現象，容易造成巷道變形難以控制。錨網支護技術作為煤礦巷道支護的主要手段，選擇合理的支護材料和確定合理的支護參數是發揮錨網支護作用的關鍵所在。本文主要結合自己的工作經驗，對錨網支護技術的原理及特點進行理論剖析，系統地介紹了大斷面巷道的錨網支護技術的應用問題。

關鍵詞：錨網支護技術；大斷面；礦井深部

0 引言

隨著我國煤炭資源不斷減少，礦井開采的深度不斷的加大，礦井深部開采過程中圍巖受到地壓影響較大，使得大斷面巷道出現易發生變形。煤礦淺部開采發展起來的支護理論和技術方法無法滿足深井礦山巷道支護要求，因此對于這類高應力軟巖大斷面巷道的支護需要根據深部巷道圍巖條件，探尋合理的技術方法和支護參數，以保障煤礦開采的安全。

1 深井礦巖地質條件簡介

在礦井深部回采過程中，隨著地質條件的不斷變化，部分硬巖逐漸演變為松脆易膨脹且風化的軟巖，該類軟巖極不穩定且礦壓顯現嚴重。尤其是大斷面巷道受到高應力的影響，兩幫移近以及頂板下沉等問題都容易導致巷道邊幫及頂板收縮變形，巷道地板的失穩容易發生底臌。頂幫的收縮和底板的鼓起都嚴重影響到巷道的穩定性。為確保正常的采掘工作，復雜地質條件下的的大斷面巷道的支護支護至關重要。

2 支護原理及特點

隨著科技的發展，錨網支護理論中較為成熟的理論主要包括錨網懸吊作用引出的減跨理論、綜合錨網提出的松動圈支護理論和受壓與錨桿擠壓加固作用而出現的組合理論。在礦井復雜地質條件下的大斷面巷道盡管有錨網支護作用，圍巖變形量可以控制，但是隨著地質條件的持續變化，圍巖可能會進一步發生形變而需進行再次支護才使得巷道穩定。由此，在錨網充分吊掛圍巖的情況下，盡管可以消除巷道局部變形問題，但立體支護有更高的承載力和受力面支撐圍巖，使得圍巖的壓力得到充分分解和釋放，實現支護負荷均勻受力，最終達到巷道穩定的目的。

3 大斷面巷道錨網支護設計實例

3.1 工程概述

以淮南某煤礦為例，本礦體為緩傾斜分支多層礦體。其圍巖部分發生嚴重的蝕變，節理發育較為明顯，裂隙也較為發育，巷道斷面6m×4m，斷面較大，邊幫出現嚴重的收縮現象，頂板有明顯的塌陷現象，通過現場條件可以看出原先采用的支護方式支護效果不理想。

3.2 錨網支護設計

（1）設計分析。通過分析本礦區圍巖結構的特點，造成該大斷面巷道穩固性差的主要原因是受節理裂隙發育的影響，整體結構性差，片幫、頂板冒落、底鼓等形式表明巖層地壓活動明顯。目前所采用的支護結構為管縫錨桿、鋼支架等支護方式，未能形成一個完整的支護體系，支護效果十分有限。該情況可以選擇用采用樹脂錨桿進行支護，樹脂錨桿錨固效果更佳，因為樹脂錨桿具有更大的錨固力，并且錨固劑膠凝固化所需時間短，能夠在較短時間內實現錨桿錨固力的達標。并且對阻止圍巖結構初始變形效果顯著，同時還可以有效地避免錨桿自身初始滑移而造成巷道早期裂縫的產生。

（2）設計方案。選擇應用樹脂錨桿，材質為左旋螺旋鋼，結合巷道目前的實際情況，設計需用頂板錨桿的長度為2.4m，兩幫選用錨桿長度為2.0m，設計直徑均為25mm。錨桿孔設計直徑為32mm，選擇采用7655手持式鉆機施工，確定錨桿間距為1m。為提高錨桿的錨固強度，保證支護效果，錨桿孔的設計傾斜角度要求兩幫眼不得低于85°，頂眼應大于等于80°。每個錨桿孔所選用樹脂錨固劑為快速規格28mm×600mm，以及中速樹脂藥卷28mm×600mm。鋼筋網選用8#鋼絲編制，規格為1.3m×2.5m，網度為100mm×100mm，要求相鄰兩網之間需要至少搭接100mm，確保可以形成一個穩定性高的整體鋼筋網，提高圍巖支護加固效果。

（3）施工要點。在進行錨網支護施工過程中，必需做好錨桿的施工孔位定位、孔徑需嚴格控制、錨固孔的深度需進行嚴格的檢查，保證每個技術參數均滿足施工要求。

4 大斷面巷道錨網支護技術的發展方向

與木棚或者鋼棚支護相比，錨網支護技術實現了由被動支護變為主動支護，降低了職工勞動強度和掘進輔助運輸的工作量，明顯提高了作業效率，并且有效地提高了巷道安全性和可靠性，減少巷道的維護量并較大程度上避免了巷道變形的損壞程度。在提高巷道斷面利用率的同時，錨桿借助鋼帶將單體錨桿聯合在一起，整體的支護結構增大了頂板的受力面，有效阻止移位、錯動和碎石的掉落。通過對巷道變形情況的深入分析和對多種治理辦法優缺點的總結分析表明錨注支護方式效果最為明顯。此處的錨注技術主要是錨桿、錨索和注漿加固結合為一個整體的技術方案，為確保錨固的可靠性，需要通過向錨桿孔注漿來提高錨桿的錨固力。與傳統的錨網支護相比，錨注支護更具可靠性，是普通錨桿錨固力的2-4倍，對膨脹變形的地壓起到更為有效的防護抵抗的作用，因此，錨注支護技術是具有高承載力且十分有效的支護形式，能使得四周巖體的承壓力更強。

使用錨注支護，不僅能夠提高錨桿錨固力，并且能夠改善注漿巖體的穩固性，提高最終的支護效果；運用注漿漿液對圍巖的裂縫進行封堵，降低圍巖因水侵蝕而導致自身的風化；注漿漿液能將松散的圍巖整合為一個整體，提高圍巖的強度和巖體自身的強度；注漿后將垂直負荷傳遞到兩幫，通過兩幫的加固作用傳遞到底板，減少頂板的負荷強度，從而有效地較少頂板的形變量，提高頂板的穩定性和可靠性。

5 結束語

為保證礦井的安全開采，減少工作面的作業危險，在大斷面巷道施工過程中需要分析不穩固圍巖的結構和特點，對原有支護技術進行對比，并優化分析。錨網支護作為一種最有效的支護加固方式，需要從專業的技術角度出發，根據礦巖性質選擇合理的技術參數，切實提高支護效果，達到保障安全生產的目的。

參考文獻：

［1］鄧維元.錨網支護技術在大斷面巷道施工中的應用［J］.山西焦煤科技,2010（09）：29-31.

［2］郭志飚, 李乾, 王炯.深部軟巖巷道錨網索一析架禍合支護技術及其工程應用［J］.巖石力學與工程學報,2009（09）.

［3］何滿潮,彭濤,陳宜金.軟巖工程中的大變形及研究方法［J］.水文地質工程地質,1994（05）：5-8.

［4］賈金河.煤巷錨桿支護設計與檢測軟件的開發及應用研究［J］.煤礦開采,2004（01）.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.110