錨桿鋼筋網噴射混凝土聯合支護在富強礦的應用

【摘 要】本文現以富強副立井工程概況為例，重點討論分析錨桿鋼筋網噴射混凝土聯合支護在富強礦中的應用。

【關鍵詞】富強礦副立井；鋼筋混凝土；應用

0 前言

在東北地區，由于氣候原因造成的礦井凍融破壞是比較普遍的。在七煤公司，就先后發生過桃山礦矸石立井、桃山礦南風井、鐵東礦矸石立井、富強礦副立井等凍融破壞。破壞后的井筒進行修復是井巷工程維護工作的一個難題。

富強礦副立井于1984年竣工，已投入使用30年。由于多年來冬季反復凍融破壞，混凝土井壁脫落、破壞嚴重。井壁的嚴重破壞，特別是罐道壁座錨桿的破壞，給富強礦安全生產帶來了極大的安全隱患，嚴重危及了井筒正常提升及井筒設備、設施及升降人員的安全。2003年6月至l1月，七煤集團礦井建設公司采用錨桿鋼筋網噴射混凝土聯合支護工藝對井筒進行了補強工作，取得了良好的效果。

1 工程概況

富強副立井井筒凈徑ф6.5m，井頸段為鋼筋混凝土支護，壁厚650mm，井身段為混凝土支護，壁厚400mm，一水平深度250m，富強礦副立井凍融破壞的情況如下：（1）井壁混凝土脫落嚴重，在140m以上段，井壁普遍大面積脫落，平均脫落厚度達200mm左右，在井頸段，外層配筋全部出露；在140m以下段，井壁接茬局部脫落，最深處已達原巖，平均脫落厚度達100mm左右。（2）部分罐道壁座錨桿出現錨固裝置外露、松動、失效現象，使罐道有發生位移的危險，危及提升安全。出現外露、松動、失效的錨桿約占總數的20%-25%。

2 補強方案的原則

采用錨桿鋼筋網噴射混凝土聯合支護方式對破壞的井壁進行補強。施工原則是在保證盡量少影響礦井生產的前提下，采用錨桿、鋼筋網、混凝土等補強材料替代井壁脫落的混凝土，保證井壁的支護功能，避免井內出現落石危及井內的設備、設施、人員。

采用加固錨桿加固罐道壁座，確保罐道發揮其導向功能，保證提升安全。

3 施工工藝

（1）永久鎖口段。本井永久鎖口采用紅磚砌筑，由于多年的凍融，已不能滿足安全使用要求。本次加固中.要首先對磚鎖口進行檢查，如發現有磚塊粉朽、掉皮、掉碴現象，必須將鎖口拆除，重新支模澆筑混凝土；如鎖口紅磚強度較好，可在鎖口壁上掛金屬網，補噴50-100mm混凝土，提高其服務年限。

（2）壁座加固。首先校核罐道是否發生位移，然后從上至下對各罐道及梯子間、管道間的壁座進行檢查，如發現壁座錨桿有松動、錨固部分外露等情況，在壁座托盤四角用帕ф7mm釬頭打眼，錨入ф40mm圓鋼錨桿，用楔鐵將壁座托盤與圓鋼楔緊后焊接。圓鋼的錨固長度不小于600mm。加固過程中要保證罐道不發生位移。

（3）井頸井身段加固。將外露的鋼筋拆除，用不小于400kPa高壓水或不小于800kPa的高壓風沖刷井壁，將所有浮灰、污雜物、弱層除凈，按800mm×800mm規格布置直徑牽фl4mm的螺紋鋼砂漿錨桿，錨桿錨固長度不得小于800mm；在錨桿上布置鋼筋網，鋼筋網與錨桿采用綁聯接，鋼筋網采用直徑6mm的鋼筋焊接而成，網眼150mm×150 mm。鋼筋網至原井壁不少于30mm，保護層20-40mm。布網后噴射強度不小于C20的混凝土。在局部脫落的部位，要根據脫落處的具體形狀合理布置錨桿掛鋼筋網，噴射混凝土。如發現有砂窩、石窩、大塊石等要全部剔除，然后再掛網噴漿。當井壁清凈弱面后可噴厚度小于50mm時，可直接噴射一層30-50mm厚混凝土封閉井壁。

（4）一水平馬頭門加固。馬頭門及中間泵房、管子道處的局部空洞，要采用錨桿固定小模板澆筑混凝土充填密實。鋼筋混凝土段的脫落，如鋼筋出露并已銹蝕，要將其全部拆除，錨桿采用加長錨桿，錨固長度不小于2000mm，掛網后噴漿加固。馬頭門變平段的脫落，也要在清凈弱面后掛金屬網噴漿，噴厚在50～100mm。

4 設備器材及設施

（1）噴漿設備：轉v型潮式混凝土噴射機。（2）打眼設備：YT23氣腿式鑿巖機。（3）施工平臺：打眼、安裝、噴漿平臺設在罐籠頂，隨工作面向下延伸而向下運行。在罐頂設置折頁盤來填補罐頂與井壁間的空隙，增大罐頂可利用面積并提高安全系數。噴漿機設在地面，利用高壓膠管將混凝土送至工作面。在作業位置超過100m后，噴漿機移到中，水泥、砂、石、水、外加劑等材料隨罐運載。

5 質量要求

5.1 質量標準

質量標準執行《煤礦井巷工程質量檢查驗收標準》（MT-5009-94）要求；施工用的鋼筋網、錨桿的材質、品種、規格、布設符合質量要求；噴射混凝土的強度、配比等符合質量要求。掛鋼筋網處的最大噴厚 ≤250mm，最小噴厚≥60mm，噴后井壁最小凈尺寸不得影響安全使用，噴后表面平整度≤50mm。

5.2 內業要求

施工前編制施工組織設計和施工安全技術措施報請公司總工程師批準；分部分項工程質量檢驗根據《煤礦井巷工程質量檢查驗收標準》（MT-5009-94）中對“立井鋼筋網（含金屬網）噴射混凝土支護工程”的分部分項工程評定要求編制；隱蔽工程記錄中對錨桿形式、錨桿規格、錨固長度、鋼筋網形式、鋼筋網布置、噴層厚度、強度及補噴（或局部補碹、補噴）位置等進行描述。各段井壁的破壞程度、補噴（碹）、壁座加固等情況利用井壁綜合柱狀圖進行描述。

6 施工過程

工程自2003年6月中旬開始施工，為了不影畸富強礦的正常生產，每天工作時間控制在4～5h之內。施工以10m為一個段高，每個段高內采用清洗井壁-打錨桿眼-安裝錨桿-掛網-噴漿的工序循環，工程進展較為順利，至2003年l1月份基本完成了對井筒破壞較嚴重段的加固補強工作，基本達到了補強目的。

7 施工評價

經過加固補強后，提高了富強礦副立井的服務年限，保證了安全生產，為富強礦的發展提供了有力的保障。經濟和社會效益是十分可觀的。錨桿鋼筋網噴射混凝土聯合支護工藝在井筒補強中的成功應用，為井筒補強工作提供了一條有效的途徑，同時也為礦井不穩定巖層中巷道、硐室的施工提供了技術供鑒。

[責任編輯：丁艷]