淺談軟巖煤礦巷道錨帶加固技術的具體應用

摘要：近年來，我國的許多礦區，如遼寧沈陽、山東龍口、吉林舒蘭等礦區都先后遇到了軟巖巷道的礦壓控制與巷道維護問題。這些問題的出現，造成已經掘出的巷道要多次重復翻修，大大降低了正常的巷道完成和應用速度，不僅打亂了礦井的正常采掘，而且也直接導致礦井整體技術經濟指標的惡化，給礦區的健康發展帶來極為不利的影響。而錨帶加固技術的應用有助于減少這一不利影響。本文將對軟巖煤礦巷道錨帶加固技術的具體應用進行闡述和分析。

關鍵詞：軟巖，煤礦巷道，錨帶加固

前言：

軟巖巷道的礦壓控制與巷道維護是世界礦業和巖石力學的難題之一，也是目前國內外都急需解決的問題之一。隨著礦山開采條件的日益復雜和其他巖土工程領域的工程地質條件的日益多樣化，軟巖支護問題所涉及到的工程領域越來越多，問題也越來越復雜。給礦山的開采帶來極為不利的影響，而錨帶加固技術則是解決或降低這些不利影響最為典型和成功有效的技術手段之一。

一、何為錨帶加固技術以及錨的加固作用分析：

錨帶加固技術的理解：

巖體錨帶加固技術是利用特種中空錨桿兼做注漿桿，對巖體實施外錨內注加固處理的一種加固方式。它是巖體錨桿加固技術與注漿加固技術的有機結合，充分利用錨桿加固與注漿加固的各自優點，在提高巖體強度與穩定性的基礎上，使圍巖與加固結構聯系起來共同發揮承載作用，以達到礦壓控制和維護巷道的目的。

2，錨帶加固作用

采用錨帶加固技術，可以利用漿液封堵圍巖裂隙隔絕空氣，防止圍巖風化；

錨帶加固將松散破碎的圍巖膠結成整體，提高了巖體強度；

加固后使得噴層壁后充填密實，保證荷載能均勻地作用在噴層和支護體上，避免出現應力集中點而遭破壞；

利用錨帶支護，可以形成一個多層有效的組合拱，擴大了支護結構的有效承載范圍，提高了支護結構的整體性和承載能力；

錨帶加固后能使普通端錨桿實現全長錨固，提高了錨桿的錨固力和可靠性，保證了支護結構的穩定，同時也將多層組合拱連成一體形成共同承載體，提高了支護結構的整體性；

注漿使支護結構的斷面尺寸加大，圍巖作用在支護結構上的荷載所產生的彎矩較小，降低了支護結構中產生的拉應力和壓應力，提高了支護結構的承載能力和適應性。

二、錨注支護巷道圍巖力學分析

巷道開挖以后，原有的天然應力狀態被破壞，圍巖中應力重新分布，切向應力增大的同時，徑向應力減小，并在不同處達到極限。在圍巖壓力作用下，切向應力在硐壁附近發生高應力集中，致使這一區域巖層屈服而進入塑性狀態，進入塑性狀態的圍巖成為塑性區。塑性區的出現，使應力集中區從巖壁向縱深偏移，當應力集中的強度超過圍巖屈服時，又將出現新的塑性區。塑性區和松動破壞區截然不同，松動破壞區沒有承載能力，而塑性區具有承載能力。錨注支護的成敗與選用的支護參數、支護時機、圍巖的性質及施工方法等都有密切關系，又由于巷道巖性及地質條件復雜多變，很贍于施工前得到準確的原始地應力、圍巖力學性質參數等原始資料，加之錨桿支護理論還不夠成熟，使得難以通過理論計算定量地確定錨桿支護參數。因此，在松動圈測試的基礎上，以松動圈理論作為支護參數和施工理論基礎。

三、錨帶加固技術的具體應用步驟：

（1）初噴混凝土

巷道爆破后敲幫問頂，將活矸處理掉，及時噴射混凝土封閉圍巖，噴層厚度50mm。

（2）錨、網支護

頂部采用氣動錨桿鉆機鉆孔；幫部采用氣動鑿巖機鉆孔。孔深與錨桿等長；采用加長錨固方式。

（3）架U型鋼拱形支架支護

①架棚凈尺寸要求要根據具體的巷道進行設計。

②架棚尺寸嚴格按設計斷面施工，凈高允許誤差0～50mm，凈寬允許誤差0～±50mm。

③棚距應根據具體的軟巖煤礦巷道進行分析設計，棚與棚之間用圓鋼拉桿連接，數量視情況而定。

④支架搭接長度視具體的軟巖煤礦巷道而定，每個搭接處用新型限位雙槽夾板。

⑤腰幫過頂采用鋼笆，交叉密排，并要求橫平豎直。支架的頂部及兩幫、肩窩應背緊、背嚴、背牢，不得出現空幫空頂現象。

⑥棚腿采用料石鋪底穿鞋，

⑦壁后充填注漿。

（4）復噴混凝土

巷道復噴前，注漿錨桿尾部螺紋部分使用特制護套保護，防止被漿液覆蓋。對完成U型棚支護的巷道進行復噴封閉，復噴厚度為30～50mm，復噴后壁面不得出現空洞、裂隙，灑水養護不少于7天。

（5）錨注支護

①注漿工藝：打注漿錨桿孔→安裝注漿錨桿→注底角孔→注幫部孔→注頂板孔。

②注漿采用自下而上、左右順序作業的方式，注漿完畢后，根據觀察結果確定是否復注及復注位置。

③連接好注漿系統管路設備，檢查注漿泵各部件，先用水試注，確認系統連接準確可靠后，方可正常注漿。

④漿液水灰比約為1：1.5，水玻璃摻量為水泥重量的3～5%。在配漿容器中攪拌5min后配成注漿液。水泥在倒入攪拌桶時要過篩。

⑤開泵注漿按定壓、定量控制注漿。

⑥注漿時，注漿工要站在注漿錨桿側面適當的距離以外，以防孔內噴漿傷人。注完一孔停泵后，注漿工應立即卸下注漿管，并把它與另一根注漿錨桿快速連接，開始注漿。為加快注漿速度，可對2～3根錨桿同時注漿。

⑦注漿過程中要隨時觀察記錄各注漿參數的變化，觀察巷道表面變形情況，若發生跑漏漿液或巷道變形、冒頂征兆，應立即停止注漿處理。

⑧每班注漿后，用水沖洗管路5min，以防堵塞。

結語：

總而言之，雖然軟巖巷道的礦壓控制與巷道維護是世界礦業和巖石力學的難題之一，也是目前國內外都急需解決的問題之一。但是軟巖煤礦巷道錨帶加固技術的應用有利地解決和減少了這些難題帶來的不利影響。在軟巖煤礦巷道的建設和加固中還存在很多問題，等待著技術人員去探索，去解決。

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