錨噴網(wǎng)支護(hù)技術(shù)在凌源日興礦業(yè)公司的應(yīng)用

郗廣奇

（凌源日興礦業(yè)有限公司，遼寧 朝陽(yáng) 122521）

凌源日興礦業(yè)公司礦區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，礦石和圍巖比較破碎，在巷道開(kāi)挖中坍塌嚴(yán)重，成型巷道變形嚴(yán)重。原來(lái)在破碎軟巖和變型嚴(yán)重的主要巷道采用混凝土支護(hù)技術(shù)，通過(guò)多年使用混凝土支護(hù)總結(jié)出混凝土掘進(jìn)效率低、成本費(fèi)用高、巷道變型嚴(yán)重、巷道變型后拆除維護(hù)難度大。上述現(xiàn)實(shí)難題一直是嚴(yán)重制約正常生產(chǎn)主要因素之一，也是我們要改變傳統(tǒng)的支護(hù)理念，充分利用和發(fā)揮巖石的自身承載能力，使用錨噴網(wǎng)加鋼筋梯聯(lián)合支護(hù)的目的。通過(guò)生產(chǎn)工程中的實(shí)際用應(yīng)用證明錨噴網(wǎng)+鋼筋條聯(lián)合支護(hù)強(qiáng)度高、施工方法相對(duì)簡(jiǎn)單、支護(hù)成本經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)，證明此項(xiàng)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)是最適合我公司實(shí)際生產(chǎn)的一種新型支護(hù)模式，在軟巖支護(hù)中值得推廣應(yīng)用。

1 工程設(shè)計(jì)目的及地質(zhì)概況

1.1 設(shè)計(jì)位置及其它

M1礦體90m水平分層脈外運(yùn)輸?shù)溃ＷCM1礦體90m水平分層第2進(jìn)路、第3進(jìn)路、第4進(jìn)路、第5進(jìn)路順利回完畢，巷道預(yù)計(jì)使用服務(wù)年限為2年。巷道設(shè)計(jì)規(guī)格2.5m×2.6m，巷道長(zhǎng)度60m巷道方位185°。設(shè)計(jì)運(yùn)輸巷道與四條回采進(jìn)路相連接作為M1礦體回采的主要運(yùn)輸巷道，同時(shí)還要擔(dān)負(fù)M1礦體回采通風(fēng)、回風(fēng)巷道作用。

1.2 地質(zhì)概況簡(jiǎn)述

（1）施工地段主要位于花崗巖和閃長(zhǎng)巖接觸帶內(nèi)。花崗巖和閃長(zhǎng)巖，巖石節(jié)理發(fā)育，構(gòu)造變化大，局部地段巖石穩(wěn)定性差、節(jié)理裂隙較發(fā)育，頂板受節(jié)理分割，頂板不穩(wěn)固，巖石硬度4～6，依據(jù)頂板分級(jí)為Ⅰ頂板，局部為Ⅱ級(jí)頂板，需要對(duì)頂板進(jìn)行可靠支護(hù)，主要支護(hù)形式為錨噴網(wǎng)+鋼筋條支護(hù)或混凝土配筋支護(hù)。

（2）水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，巖層富水性較弱，施工地段無(wú)大型含水構(gòu)造和老隆水。

2 工程設(shè)計(jì)

2.1 錨噴網(wǎng)支護(hù)設(shè)計(jì)實(shí)例

2.1.1 錨網(wǎng)支護(hù)設(shè)計(jì)說(shuō)明

錨網(wǎng)支護(hù)是掘進(jìn)巷道爆破成型后通過(guò)錨桿和錨網(wǎng)+鋼筋條的安裝使層狀或者塊狀巖體得到加固支撐，使之形成一個(gè)完整的支護(hù)網(wǎng)，依靠錨桿的牽拉力和錨網(wǎng)+鋼筋條作用力對(duì)整個(gè)暴露的巖體形成網(wǎng)狀牽拉力，通過(guò)10cm的混凝土噴射形成了一層有效的鋼性支撐防護(hù)，能夠起到阻抗巖體小面積形變脫落和位移的作用。

2.1.2 錨噴網(wǎng)加鋼筋條支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

錨桿選用Φ=40mm管縫式錨桿，錨桿錨固深度1.5m～2.0m，且與節(jié)理面垂直，錨桿排間距1000×1000mm，錨網(wǎng)使用8mmΦ鍍鋅鐵線編制的100mm×100mm格網(wǎng)（采購(gòu)成品）；鋼筋條為Φ12圓鋼，巖石硬度系數(shù)4以下時(shí)鋼筋條使用Φ18螺紋鋼，正常情況下鋼筋條網(wǎng)度間距2m，巖石4以下時(shí)鋼筋條網(wǎng)度間距1m。噴射砼號(hào)：C30噴漿材料配合比：水泥：沙子：石子=1：1.5：1，噴漿厚度設(shè)計(jì)為5cm～10cm依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖石具體確定，5cm可以一次成型，10cm分二至三次噴射。

2.1.3 錨噴網(wǎng)施工技術(shù)要求及施工順序

錨桿網(wǎng)+鋼筋條的施工：錨桿孔的施工規(guī)定：巷道成型后使用YT-27鑿巖機(jī)打孔即可，鉆錨桿孔前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和圍巖情況，定出孔位，做出標(biāo)記；錨桿孔距的允許偏差為150mm；鉆孔的孔深、孔徑均必須符合設(shè)計(jì)要求。鉆孔深度不宜過(guò)淺，正常情況下比規(guī)定值大200mm即可，鉆頭直徑使用Φ42并且鉆頭磨損比規(guī)直徑小3.0mm以上時(shí)及時(shí)更換。

錨桿安裝前檢查錨桿規(guī)格、長(zhǎng)度，檢查孔內(nèi)巖粉吹干凈，防止安裝錨桿時(shí)卡住錨桿。

錨網(wǎng)安裝：錨桿孔打完后，依據(jù)巷道周長(zhǎng)確定錨網(wǎng)長(zhǎng)度，準(zhǔn)備好錨網(wǎng)后開(kāi)始安裝錨網(wǎng)，一般從巷道頂板首先固定錨網(wǎng)依次安裝錨桿掛兩幫錨網(wǎng)，錨桿網(wǎng)和鋼筋條同時(shí)安裝，要求錨網(wǎng)必須與巷道巖壁緊密接觸。

噴射混凝土：要求混凝土凝結(jié)硬化快、早期強(qiáng)度高，優(yōu)先選用硅酸鹽水泥和普通硅425#酸鹽水泥，可以適度使用早強(qiáng)劑（速凝劑）。為了保證混凝土強(qiáng)度，防止混凝土硬化后的收縮和減少粉塵，噴射混凝土中的細(xì)骨料采用堅(jiān)硬干凈、細(xì)度模數(shù)宜大于2.5㎜的碎石也可以用中砂或粗砂，砂子盡量不要含泥含土。

若一次噴射厚度過(guò)大，會(huì)使混凝土顆粒間的凝著力減弱，混凝土將發(fā)生墜落，防止混凝土脫落可以采用加注適量速凝劑；若噴層厚度太小，石子無(wú)法嵌入灰漿層，將會(huì)使回彈增大。一次噴射合理厚度，墻30mm～50mm，拱20mm～30mm。

當(dāng)一次噴射厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)厚度，需進(jìn)行分次噴射時(shí)，后一層的噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進(jìn)行。在常溫15℃～20℃下噴射摻有速凝劑的混凝土?xí)r，分層噴射的間歇時(shí)間常溫下噴射間隔時(shí)間15min～20min。

噴射順序是先噴射墻體后噴射拱頂，自下而上進(jìn)行按順序噴射。噴射前應(yīng)埋設(shè)控制噴厚的標(biāo)志，調(diào)節(jié)好給料速度，控制好風(fēng)壓4MP～6MP。在噴射中，噴頭應(yīng)保持不斷移動(dòng)，以便減少回彈，保持噴層厚度均勻。如使噴頭按橢圓形軌跡做螺旋式連續(xù)噴射，噴頭距離巖壁一米左右。

混和料的存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象，存放時(shí)間應(yīng)盡量縮短。隨時(shí)檢測(cè)噴層厚度，確保達(dá)到設(shè)計(jì)厚度.噴射混凝土的表面有較大凹陷地方，應(yīng)予以間歇性噴射予以補(bǔ)平。

2.2 混凝土澆筑設(shè)計(jì)

2.2.1 混凝土設(shè)計(jì)說(shuō)明

混凝土支護(hù)是巷道爆破成型后通過(guò)澆筑混凝土形成的支護(hù)層對(duì)巖體支護(hù)密閉，混凝土凝固后的支撐強(qiáng)度對(duì)破碎巖體起到支撐作用，從而減小破碎巖體的脫落位移，起到正常防護(hù)作用。

2.2.2 混凝土設(shè)計(jì)參數(shù)

混凝土支護(hù)墻體厚度300mm、拱厚度300mm，水溝側(cè)立墻基礎(chǔ)300mm深，主筋Φ18螺紋鋼，副筋Φ12圓鋼，網(wǎng)度300mm×200mm，綁扎鐵線用22#綁扎，c30混凝土；普通425#硅酸鹽水泥水泥：砂子：碎石的體積比1：1.5：3。

2.2.3 混凝土澆筑施工順序及施工技術(shù)要求

巷道成型后首先進(jìn)行放線定位工作，簡(jiǎn)單刷擴(kuò)清理，支模澆筑等工作。放線——挖基礎(chǔ)——鋼筋綁扎——支兩幫模板——攪拌砼——澆筑立墻——安裝拱碹胎——按模板——澆筑砌拱——凝固后拆模板。

放線時(shí)對(duì)巷道斷面加強(qiáng)檢查，對(duì)小于設(shè)計(jì)的斷面做好標(biāo)記，認(rèn)真刷擴(kuò)保證澆筑砼的厚度，兩幫刷擴(kuò)清理浮石要徹底局部不安全必須采取臨時(shí)護(hù)頂措施，防止冒頂事故和澆筑時(shí)浮石落入混凝土內(nèi)影響質(zhì)量，基礎(chǔ)一定要清理到位保證深度。

砼澆筑時(shí)攪拌如果為人工攪拌要均勻，入模后使用振動(dòng)棒加強(qiáng)振搗，以防止出現(xiàn)蜂窩，麻面。

鋼筋綁砸要嚴(yán)格執(zhí)行300×200網(wǎng)度，澆筑連接處預(yù)留150mm連接長(zhǎng)度。

碹胎高度寬度方位要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)，保證左右兩邊立墻上的起點(diǎn)高度在同一水平，其高低誤差不超過(guò)2cm。

砌碹完成后，應(yīng)將頂板和兩幫空隙填實(shí)，防止因受力不均勻發(fā)生變形壞損。

3 錨噴網(wǎng)支護(hù)和混凝土支護(hù)指標(biāo)對(duì)比

3.1 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比

2m×2m巷道為例：錨噴網(wǎng)巷道開(kāi)挖量4.4m3混凝土澆筑開(kāi)挖量6.5m3，開(kāi)挖斷面大成本高，且安全隱患大。

表1 錨噴網(wǎng)掘進(jìn)成本費(fèi)用（m）

表2 混凝土澆筑掘進(jìn)成本費(fèi)用（m）

3.2 安全指標(biāo)對(duì)比

2m×2m巷道為例：錨噴網(wǎng)巷道開(kāi)挖量4.4m3混凝土澆筑開(kāi)挖量6.5m3，開(kāi)挖斷面大，處理浮石難度大，安全隱患大不安全。

錨噴網(wǎng)支護(hù)：在掘進(jìn)巷道施工中軟巖石可以首先進(jìn)行初噴后，使頂板兩幫形成一定可靠支護(hù)后在進(jìn)行掛網(wǎng)和復(fù)噴作業(yè)，人員在初步形成混泥土噴射層下作業(yè)比較安全，錨噴網(wǎng)支護(hù)及時(shí)巖石暴漏時(shí)間短減少因風(fēng)化引起的坍塌。

混凝土澆筑支護(hù)：巷道掘進(jìn)施工中人員始終暴露在裸露巖石下施工不安全。

4 總結(jié)

通過(guò)錨噴網(wǎng)+鋼筋條支護(hù)和混凝土支護(hù)方式對(duì)比可以看出錨噴網(wǎng)中+鋼筋條支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，特別是經(jīng)濟(jì)指標(biāo)錨噴網(wǎng)+鋼筋條支護(hù)單位成本低、+鋼筋條支護(hù)施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單容易掌握，錨噴網(wǎng)+鋼筋條支護(hù)在施工作業(yè)中相對(duì)安全，錨噴網(wǎng)+鋼筋條支護(hù)發(fā)生變形拆除相對(duì)安全。

通過(guò)幾年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐證明，錨噴網(wǎng)+鋼筋條聯(lián)合支護(hù)技術(shù)在軟巖支護(hù)中技術(shù)可行，安全有保證，施工速度效率高值得推廣。