新型注漿錨索支護成套工藝研究與應用

摘要：在煤礦井巷工程錨噴巷道施工中，為了提高軟巖巷道支護強度，在錨桿支護基礎上，根據巷道斷面和巷道圍巖的穩定情況增加了錨索補強支護，但由于軟巖巖層松散，巖層裂隙發育，不得不進行錨索注漿，對巖層裂隙充填水泥漿液，可以將破碎或軟弱的巖體膠結在一起，提高了巖體整體強度，充分實現了利用圍巖自穩的能力，同時為錨桿、錨索提供可靠的著力基礎，使錨桿、錨索對松碎圍巖的錨固作用得以充分發揮。

關鍵詞：軟巖錨噴巷道 錨索注漿加固 解決手段 效果分析

1 實施背景分析

皖北煤電集團公司恒源煤礦二水平北總回上部聯巷設計為直墻半圓拱形巷道，全巖錨噴施工，巷道斷面為，凈寬×凈高=4200mm×3400mm，錨桿間排距900mm×900mm，聯巷中段穿孟口斷層施工，巷道圍巖破碎，巷道施工不久就出現幫頂變形，需要通過錨索注漿加強支護，提高圍巖的穩定性，原因分析如下：

1.1 在恒源煤礦錨噴巷道支護中，普遍使用的錨索屬于拉力集中型錨索。支護實踐表明，采用這種錨固結構的錨索，其實際錨固力遠低于錨索的破斷力，實際的錨索支護強度遠低于其設計的錨索支護強度，這主要是由拉力集中型錨索與孔壁之間的粘結構剪應力分布不合理所造成的。

1.2 地層中錨索的腐蝕破壞是普遍存在的現象，而煤礦巷道中錨索的腐蝕現象更加嚴重。錨索的腐蝕嚴重損害錨索支護的耐久性和安全性，給巷道支護、特別是永久服務性巷道的支護和安全造成嚴重威脅。

1.3 巷道圍巖淺孔注漿基礎上再進行深層注漿加固可以將破碎或軟弱的巖體膠結在一起，提高了巖體整體強度，充分實現了利用圍巖自穩的能力，同時為錨桿、錨索提供可靠的著力基礎，使錨桿、錨索對松碎圍巖的錨固作用得以充分發揮。

2 實施方案

2.1 實施目的

①改變錨索與孔壁之間的粘結構剪應力分布，提高錨索支護強度。

②可以有效對錨索進行防腐處理，增加錨索的耐久性和提高使用安全性。

③通過錨索注漿，將破碎或軟弱的巖體膠結在一起，提高了巖體整體強度，充分發揮錨桿錨索對圍巖的錨固作用。

④對錨索注漿接頭進行優化設計和改進，實現錨索注漿托盤與注漿接頭一體化。

附注漿錨索加工件圖如下：

2.2 施工方法

①打錨索孔，孔徑27mm。

②按設計要求裝入樹脂錨固劑。

③將Φ17.8mm錨索送入孔內，并攪拌錨固劑。

④依次安裝18#槽鋼梁、注漿管與U型鋼墊板、鎖具。

⑤預緊張拉至設計預緊力。

⑥巷道圍巖表面噴漿。

⑦注漿：水泥凈漿，水灰比0.5：1，水玻璃用量為水泥3%。

2.3 主要技術要求

①依次安裝槽鋼梁、注漿墊板后，在注漿管上槽鋼梁與圍巖表面之間纏繞棉紗，防止漿液沿注漿管與孔壁跑漿。

②鎖具與注漿墊板間涂抹快硬水泥或錨固劑，再行張拉，防止漿液沿錨索鎖具跑漿。

③噴漿前保護注漿管，噴漿后立即清理管口。

3 創新點及效果分析

①在不改變原有錨索錨固結構的基礎上，實現樹脂錨固劑與水泥砂漿全長錨固，形成拉力分散型錨索，改善錨索受力條件。

②在修復巷道或圍巖破碎巷道內使用時，可同時實現注漿，加固圍巖。

③錨索自由段水泥漿全長錨固，減輕了錨索腐蝕現象。

④U29型鋼托板，一定程度上實現了讓壓作用。

⑤安裝使用方便。

4 結束語

對于恒源煤礦二水平北總回上部聯巷來講，巷道使用年限較長，采用這種錨固結構的錨索，可以將破碎或軟弱的巖體膠結在一起，提高了巖體整體強度，充分實現了利用圍巖自穩的能力，增加了巷道的服務年限，降低了巷道維修率，減少巷道后期維系成本，是一種新型的錨索加固支護施工工藝，很值得推廣使用。

作者簡介：

劉彪，男，1995年8月畢業于安徽煤炭工業學校采煤專業，現任皖北煤電集團公司恒源煤礦生產技術部工程師、主管技術員。

馬力，男，2009年7月畢業于安徽理工大學采礦專業，現任皖北煤電集團公司恒源煤礦綜掘區主管技術員。