锚索+喷联合支护（精选五篇）
锚索+喷联合支护 篇1
1 工程地质条件
该竖井开挖地层岩性上部为第四系坡积土夹块石,厚度2～4 m,下部为含砾岩屑凝灰岩,其中强风化岩厚10～15 m,弱风化岩厚30～40 m,开挖岩性以弱风化—微风化为主。
2 支护方案
根据地勘资料,原竖井开挖支护方案为喷射混凝土100～150 mm,锚杆为Φ22@1 500 mm、L=2 500 mm和Φ22@1 500 mm、L=3 000 mm,梅花形布置。但是,实际开挖揭露出的岩屑凝灰岩岩体结构面发育,含有风化裂隙或夹泥层,层间结合不良,对坡面稳定性影响较大。边坡支护必须随开挖及时跟进,除采用普通锚杆、挂钢筋网加喷混凝土的支护方式外,局部增加预应力锚索进行加固,以提高边坡岩体的整体性和稳定性。具体为:Φ25@1 500 mm、L=3 000 mm锚杆和Φ32@1 500 mm、L=6 000 mm锚杆梅花形布置;钢筋网为Φ12@200 mm×200 mm;喷射混凝土性能指标为C30W10,厚150 mm;锚索类型为端头锚,间距6 m,级别1 000 kN,每根锚索由7Φ5 mm钢绞线(强度1 860 MPa)组成,内锚段长6.5 m,张拉段长8.5 m,外露长度1.3 m。见图1。
3 支护施工技术
3.1 支护施工工艺
根据本工程的特点,支护随开挖及时进行,即当每层的开挖清渣结束后,立即按设计进行本层的支护施工。
支护施工工艺见图2。
3.2 锚杆安装
为节省安装时间,本工程中锚杆长度为3 m的采用水泥卷锚杆,锚杆长度为6 m的采用普通水泥砂浆锚杆。
锚杆孔采用YT-28手风钻成孔,成孔孔径45～50 mm。当钻机钻至规定深度后,用高压风吹孔,清除孔内岩粉、积水等。杆体尾部的垫板应紧贴岩壁,未接触部位应楔紧或采用异形垫板以保证接触紧密。注浆材料未终凝前不得随意敲击、碰撞锚杆。
3.2.1 水泥卷锚杆安装
水泥卷在安装前应先浸水,浸水时间以水泥卷不冒泡为准。药卷装入锚杆孔采用坚硬、顺直的木棍或相似的物体送至孔底,锚杆则用手风钻带动,边旋转边徐徐推进,最后保证杆体露出岩面的长度不大于喷射混凝土的厚度。
3.2.2 水泥砂浆锚杆安装
水泥砂浆锚杆采用“先注浆后插锚杆”的施工工艺。
首先用HS-150型砂浆泵向孔内注入约孔深2/3的水泥砂浆,注浆管要插至距孔底50～100mm处,随浆液注入缓慢均匀地拔出。注完浆后立即由人工插入锚杆,孔口砂浆不满部分应进行补灌,并用砂浆将孔口抹平。
3.3 挂钢筋网
钢筋网在岩面初喷混凝土并安装锚杆后进行。
根据现场实际情况,钢筋在加工厂下料制作,现场人工绑扎。钢筋网随受喷面的起伏铺设,在有锚杆的部位用锚杆垫板把钢筋网与锚杆联结在一起,其它部位可利用手风钻打浅孔,用U形卡固定网片。整个钢筋网片应绑扎牢固,在喷射混凝土时钢筋不得晃动。
3.4 喷射混凝土
喷射混凝土采用“湿喷”法,由TK-500湿喷机施喷。每层石方开挖完成后立即进行混凝土初喷,厚度30～50 mm;待钢筋网片绑扎完成验收合格后进行复喷,保证混凝土最终厚度达到150mm。
混合料利用强制式搅拌机拌和,混凝土罐车运输,湿喷机布置在地面,喷射手在井下作业。混凝土喷射前应用高压风吹扫岩面,并根据施喷面积分成1.5～2.0 m的小段,在每段内由下向上进行混凝土喷射。为保证喷射厚度,在每小段内的岩壁上都用短钢筋埋设厚度标志。混凝土终凝2 h后开始养护,养护时间不少于7 d。
3.5 预应力锚索
根据现场实际开挖情况,在第2级与第3级马道边坡上(岩坎侧边坡除外)共设置23根预应力锚索,倾角向下15°,间距6 m;在隧洞口上方垂直边坡上矩形布置4根预应力锚索,倾角向上15°。
3.5.1 预应力锚索施工工艺
预应力锚索施工工艺见图3。
3.5.2 锚孔测量定位
将锚孔位置按照设计要求准确测放到坡面上,并用油漆标注。锚孔位置偏差最大不得超过100 mm。
3.5.3 钻孔
钻孔选用潜孔钻机。根据孔位准确安装、固定钻机,开孔时应控制钻具的倾角和方位角,钻进中及时检测孔斜误差并及时纠偏,钻进达到设计深度后,应稳钻1～2 min,确保锚索钻孔孔径、孔深等满足设计及规范要求。钻孔完成后,使用高压风将孔内岩粉及水体全部清除出孔外。若遇锚孔中有承压水流出,应采取边钻孔边固结灌浆的措施。
3.5.4 锚索制作
为便于安装、减少运输环节,锚索制作采用现场编索方式。钢绞线必须采用切割机下料,下料长度符合设计要求,各根钢绞线的长度误差不大于±10 mm。钢绞线要去皮、去油、去污,编索时由人工抬运,不得在地上拖运。架线环每米设置1个,导向帽与钢绞线间以点焊方式连结,灌浆管为Φ25 mm塑料管,按设计编入索体。
制作完成的锚索顺直地存放到专用台架上,台架距地面大于20 cm。
3.5.5 锚索安装
索体采用人工下锚,缓慢、均匀地从孔口送入,避免索体扭曲,送入过程中不得转动或者反复拖拽索体,并随时检查架线环及止浆环有效性,发现有移动、损坏、脱落等问题要及时处理,并确保将锚索体推送至预定深度,注、回浆管畅通。
锚索安装完成后对外露钢绞线进行临时防护,对于上倾锚索还应采取固定措施,防止索体滑落。
3.5.6 灌浆
灌浆分二期进行:一期为内锚段灌浆,二期为张拉完成后对张拉段灌浆。
灌浆采用常规方法并严格按照设计参数进行,灌浆压力通过试验确定,浆液采用高速搅拌机制浆,选用HS-150型注浆泵灌注。注浆至回浆管冒浆时,停5 min后再进行补充注浆,直到回浆管溢出与搅拌浓度相同的浆液,然后封闭回浆管。
3.5.7 张拉及锚定
当垫墩混凝土达到设计强度的80%后才可进行张拉。
锚索张拉需采用经率定的专用设备,按照设计要求和施工规范规定,通过现场张拉试验确定张拉及锚定工艺。张拉方法采用“双控法”,以张拉力控制为主,用伸长值校核。预张拉前先进行单根钢绞线预紧,使锚索各股钢绞线应力均匀后再整体张拉。张拉采用5级张拉,每次加载与卸载速率应缓慢平缓,并作好加荷和观测变形记录。锚索张拉至设计应力待压力表稳定后加以锁定,将钢绞线从锚具量起留出长5 cm,其余部分截去,然后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,最后对锚头采用C30细骨料混凝土进行封锚。
4 施工体会
(1)岩屑凝灰岩具有易风化、遇水易软化、完整性差的特点,为保证施工安全,支护必须及时跟进。
(2)开挖过程中对较大渗水、软弱夹层、剪切破碎带等地质缺陷部位加强监测,一旦出现裂缝或滑动迹象,立即停止施工,会同设计、地质人员进行检查处理。
(3)沿边坡顶设置1道截水沟,做好施工过程中的排水、疏水工作。
5 结语
锚网、锚索联合支护技术的应用 篇2
【摘 要】在地质条件复杂，周边是风氧化带和采空区的老矿井，通过对矿山压力分布及顶板情况进行论证，成功应用了锚网、锚索联合支护，提高了支护效率，保障了掘进巷道的安全生产。
【关键词】锚网、锚索；应用
0.引言
苍村煤业公司今年5月前，五采区掘进巷道采用木腿棚支护，由于煤层直接顶板为灰色砂质泥岩，厚8.43m；煤层底板以深灰色泥岩为主，厚2.75m左右，掘进工作面常常出现底鼓、顶板破碎、切断下沉及棚腿断裂现象，职工劳动强度大，生产效益低，矿井安全生产管理困难；现掘进的500工作面煤层顶板5m以上为棕黄色砂质泥岩，若采用木棚支护，不能按时完成计划进尺，也会给安全管理带来重重困难，因此我公司根据实际情况，结合顶底板赋存条件，选择了锚网索联合支护，现使用正常，支护效果良好，可推广应用。
地质情况及工作面设计：
1.地质情况
500工作面煤层赋存稳定，顶板以黑色泥岩为主，局部为砂质泥岩或粉砂岩，厚度12-14m，一般13m左右。直接顶下有一层伪顶为薄层粉砂岩或砂质泥岩，厚度最大0.2m，随掘随落，为破碎型顶板。老顶以块状灰白色中细粒石英砂岩为主，称七里镇砂岩，为本井田K2标志层，有时相变为粉、细砂岩互层或粉砂岩，厚0.9-21.87m，一般2-3m，层位较稳定，坚硬，不易垮落。底板为灰黑色泥岩及砂质泥岩为主的根土岩，该层遇水易膨胀，松软。水文地质划分为以裂隙为主，属简单型。
2.500掘进工作面设计
500工作面沿煤层倾斜布置，南至F3正断层，北为1400采空区，东到煤层风氧化带，其中原苍斜二号井之1401工作面在风氧带附近回采116m，西临原苍村二号斜井1402、1403工作面采空区和平峒1303、1305工作面采空区。500运输顺槽长650m，回风顺槽长630m，联络巷为40m。
3.工作面支护设计
3.1确定巷道支护形式
根据地质资料分析，煤层直接顶为中等稳定顶板，适合锚网支护。为了将锚杆加固的组合梁悬吊于坚硬岩层或压力平衡拱内，需用锚索做辅助支护。开拓巷道再采用喷浆封闭围岩，厚度不小于30mm。根据六采区巷道的支护经验，巷道选用矩形断面，锚网、锚索联合支护。
3.2支护参数设计
3.2.1采用类比法选择支护参数：
根据地质资料和邻近巷道的支护经验，支护锚杆选用Φ16×2000圆钢锚杆，间距，开拓巷道为650-750，回采巷道为700-800；排拒均为1000。帮锚选用Φ16×1000圆钢锚杆和Φ18×1000玻璃钢锚杆，间距为700-800，排拒为1000。锚索均选用Φ15.24×6000、1860级低松弛钢绞线，沿巷中部布置两排，间距1600，开拓巷道排距为2000-3000；回采巷运顺沿巷中部布置两排，间距3000，回顺沿巷中部三花布置，排距3000，间距1200。
锚杆锚固力不小于50KN，扭力矩不小于100N.m；帮锚杆锚固力不小于30KN，扭力矩不小于60N.m；锚索预紧力不小于120KN，锚固力不小于230KN。
3.2.2计算法校核支护参数：
（1）锚杆长度校核：
顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，达到支护效果的条件，应满足：L≥L1+L2+L
式中L——锚杆总长m。
L1——锚杆外露长取50 。
L2——有效长度（顶锚杆免压拱高b，帮锚杆煤帮破碎深度c）m。
L3——锚固端深度（顶锚杆取500，帮锚杆取300）。
普氏免压拱高：
b=[B/2+Htan（45o-ω帮/2）]/f顶
式中B、H巷道掘进宽和高（按最宽巷道效验）B=5500H=2400；
f顶——顶板岩石普氏系数取3煤取2
ω帮——两帮围岩的内摩擦角取45o
b=[5500/2+2400×tan（45o-45o/2）]/3=1250
C=2400×tan（45o-45o/2）]/2=497
依据上述计算顶锚杆长度L顶≥50+500+1250=1800
帮锚杆长度L帮≥50+300+497=847
所选锚杆长度满足要求。
（2）锚杆锚固力效验：
锚固力就是锚固剂与锚杆的粘剂力、锚固剂与锚孔的粘结力及锚杆的抗拉力的最小值确定的，再考虑一定的安全系数来计算。
顶锚杆锚固长度500，锚杆直径Φ16，锚固段岩锚孔直径40。
帮锚杆锚固长度300 锚杆直径Φ16，锚固段与煤锚孔直径40。
锚固力P=（P1，2）/K
锚固剂与锚杆的粘结力P1，2=Φ1，2×π ×L3×T1，2
式中 P1——锚固剂与锚杆的粘剂力KN，P2——锚固剂与锚孔的粘结力KN，
Φ1 ——锚杆直径Φ2——锚固段锚孔直径，L3——锚固段长顶锚杆为500帮锚杆为300，Τ1——锚固剂与锚杆的粘结强度N/2，取5，Τ2——锚固剂与锚孔的粘结强度N/2，煤孔取1.2，岩孔取1.8，K——安全系数取顶1.5-2帮取1-1.3
顶锚杆锚固力验算：
锚固剂与锚杆的粘结力
P1=16×π×500×5=125600N=125.6KN
锚固剂与锚孔的粘结力
P2=40×π×500×1.8=113040N=113KN
则P=（P1，2）/K=113/2=56.5KN大于50KN
帮锚杆锚固力验算：
锚固剂与锚杆的粘结力
P1=16×π×300×5=75360N=75KN
锚固剂与锚孔的粘结力
P2=40×π×300×1.2=45216N=45KN
则P=（P1，2）/K=45/1.3=35KN大于30KN
（3）锚杆抗拉力：
P3=π/4×Φ2×σT
P3——锚杆破断力KN，σT——锚杆抗拉强度N/2取375（金属锚杆），Φ——锚杆直径取16
则P3=π/4×162×375=75360N=75KN大于50KN满足要求。Φ18的玻璃钢锚杆，强度优于同等规格的金属锚杆，所以更能满足要求。
4.结论
锚索+喷联合支护 篇3
矿区岩性单一, 岩性为褐灰色～深灰色泥岩, 中厚层～厚层状, 泥质结构, 较为破碎, 围岩自稳能力差, 自稳期短, 初期来压快, 压力显现明显, 极易风化, 断口平坦, 近似油脂光泽, 中间夹1～3层灰白色薄层状粉砂岩, 偶有煤线及炭质泥岩出现。本矿井内整段厚度为120～150m, 与下伏那读段地层呈整合接触, 大跨度巷道施工于Ⅳ4煤层顶板。
二 巷道断面尺寸及支护材料选择
支护材料的选择:巷道顶板、巷道两帮的支护材料均选用直径16mm、长度为3500mm的左螺旋螺纹钢树脂锚杆进行支护, 金属网采用10号铁线编制而成, 网格为70mm×70mm, 钢带采用直径为8mm的钢筋焊接而成, 锚索材料采用直径15.24mm的高强度钢绞线配锚索锁具以及200mm×200mm×14mm的高强度托盘, 喷浆层厚度不小于100mm, 锚固剂采用CK2335以及K2335两种, K2335主要用于锚索的下端。锚杆支护强度设计要求:顶板锚杆锚固力不少于80KN, 扭力矩不少于80N.m;帮锚杆锚固力不少于80KN, 扭力矩不少于80N.m;锚索锚固力不小于200KN, 单根锚索极限破断力为260KN。巷道设计尺寸:巷道掘进宽度10.8m, 喷浆后净宽10.4m, 巷道掘进高度8.10m, 喷浆后净高7.90m。锚杆间排距均为800mm×800mm, 锚索间距1.4m, 排距2m。
三 巷道支护设计依据
1.采用经验计算法校核锚杆长度
由于巷道布置于Ⅳ4煤层顶板岩层内, 属岩巷喷浆支护, 根据经验公式:
L=N×{1.3+ (W/10) }
式中W——巷道或硐室跨度, m
L——锚杆总长度, m
N——围岩影响系数 (围岩类别按《煤矿井巷工程锚杆、喷浆喷射混凝土支护设计试行规范》) 中的围岩分类, 按Ⅴ类围岩影响系数取1.2.
经过计算:L=1.2×{1.3+ (10.8/10) }=2.86m
为提高支护的安全系数和方便施工, 决定在井底车场巷道顶板、巷帮全部采用3.5m长锚杆, 符合设计要求。
2.锚杆间排距计算
按照经验公式计算M≤0.4L
式中M——锚杆间排距, m
L——锚杆总长度, m
经过计算锚杆间排距M≤1m
因为矿井采用￠16的左旋螺纹钢锚杆杆体直径有些偏小, 为提高支护的安全系数, 锚杆间、排距适当加密, 间排距全部按照0.8m进行布置, 符合设计要求。
四 锚索安装工艺
(1) 选用型号为MYT-155/280R锚索钻机配￠27的双翼钻头进行湿式打眼6m, 打眼到位后先不忙把钻杆拔出, 以利用中空钻杆的出水冲洗锚固段岩粉、煤屑等杂物, 以提高锚固质量。
(2) 孔顶的水干之后, 用细铁丝或塑料胶带将所有锚固剂药卷与钢绞线连接起来, 以防在锚固剂在孔眼中间段卡死或错位, 一卷CK2335超快速药卷在眼顶上, 三卷K2335快速药卷在下端, 采用钢绞线顶部将树脂药卷缓慢送至孔顶, 不能反复推拉, 要求一次送到位。
(3) 将专用搅拌器安装到钢绞线的底端, 将尾部六方头插入锚杆机上, 开始搅拌, 搅拌时间控制在20～30秒, 注意控制搅拌的速度, 前半程采用慢速搅拌, 后半程用快速搅拌, 停止搅拌后要求还要继续保持锚杆机的推力约3min, 保证钢绞线与药卷的充分凝固, 3min后缩下锚杆机并移开打下一个锚索孔。
(4) 约10min后, 卸下专用搅拌驱动器, 装上托盘、锁具, 并将其托到紧贴顶板的位置。两人一起将张拉千斤顶套在锚索上并用手托住, 开泵进行张拉, 并注意观察压力表读数, 当达到设计预紧力千斤顶行程时, 迅速换向回程。
五 锚索安装技术要求
锚索安装时间与锚杆安装不能间隔太久, 根据本矿岩层地质条件, 在锚杆安装之后3d内都可以进行锚索的安装, 在安装锚索的过程中要严格按照以下要求进行:锚索孔深误差控制在±30mm;锚索外露长度控制在 (200±20) mm;锚索搅拌树脂药卷过程中不能停顿, 绝对不能反复搅拌, 必须要一气呵成, 否则已开始聚合反应的树脂分子链会遭到破坏而导致锚固失效或者达不到预计的支护效果;搅拌树脂药卷后10～15min再张拉锚索, 张拉预紧力控制在80KN左右, 48h后若发现预紧力下降, 必须即使补拉, 保证锚索锚固力不低于200KN;张拉时发现锚固不合格的锚索, 必须立即在其附近补打锚索, 重新安装锚索。
六 喷射混凝土支护工艺
矿井的围岩多为泥岩或泥灰岩, 极易风化脱落, 若长时间暴露于空气中未能及时喷浆, 将导致锚杆托盘松动而失效。在安装完锚杆、钢带、锚网以及锚索之后, 在7d内应该及时进行喷射混凝土封闭围岩。本矿采用一次喷射成巷, 不采用初喷后再次锚固, 采用潮式喷射法;喷射材料的选择:水泥标号选用42.5R的普通硅酸盐水泥, 一般选用细砂、石子、粒径不大于15mm的卵石, 并进行合理配比, 一般为水泥:细砂:石子为1:2:2;并且100kg水泥中要掺入4kg的速凝剂, 以提高混凝土的早期强度, 加快混凝土的快速凝固, 减少回弹损失;喷射厚度:矿井设计喷射总厚度为100mm, 一次喷射厚度为30～50mm, 复喷为50～100mm, 喷射拱顶时可采用多次反复喷射, 以防掉砂回弹过多。
七 结语
锚索网喷综合支护方式在我矿首次使用, 并取得成功, 使矿井的开拓进度有了较大的提高, 支护效果明显, 为我局各矿井底车场、中央变电所、中央泵房等大断面的硐室施工提供了很好的实践依据。
摘要：本文以郑煤集团某煤矿井底车场安装胶带输送机以及铺设双轨道的设计要求, 在破碎顶板条件下采用锚索网喷综合支护方式施工10.8m跨度大跨度巷道的施工工艺。由于矿井建设时间紧迫, 井下巷道围岩松软破碎, 而且主井筒以及井底运输石门需要采用“机轨合一”的布置方式, 施工技术要求进一步提高, 才能满足安全生产的需要, 才能满足运输机械设备铺设的要求, 所以必须进行大跨度巷道的设计和施工。
锚索+喷联合支护 篇4
D9煤层厚度为1.8-3.5米, 结构复杂含夹矸, 煤层倾角为30°-45°, 直接顶厚度为0.8-1.0米, 岩性为粉砂岩夹煤线, 老顶为细砂岩, 大于2米, 直接底为粉砂岩, 老底为细砂岩。
为了加快矿井的掘进速度, 改变采掘接替紧张的局面, 山南煤矿在2012年8月引进EBZ200型综掘机设备, 在南翼三采区3901顺槽应用, 因综掘机使用要求的需要, 巷道断面要进行更改, 巷道断面为宽4米, 高3.5米的半圆供断面。由于巷道断面变大, 且巷道断面形状也由梯形改为半圆拱, 给支护方式的选择带来了难题, 以往的锚网支护及铁支架支护方式都很难满足本巷道的支护要求, 所以我矿大胆尝试了锚网加锚索联合支护的形式对巷道进行支护。
1 提出问题
1.1 为了配合综掘机的使用, 巷道断面要扩大, 工人上铁支架的担山难度加大, 而且为了配合大断面, 铁支架的重量也相应加大, 使得工人的劳动强度大大增加, 且巷道成本高。
1.2 巷道采用锚网支护, 支护强度不能满足巷道的支护强度要求。
1.3 巷道掘进是沿煤层顶板掘进, 而煤层顶板倾角较大, 造成巷道断面为梯形断面时, 采用架铁支架支护时, 铁支无法紧贴顶板支护, 铁支架担山和顶板之间会有空间, 每架完几架棚子后, 要用木垛将铁支架上方的空间结实。这样现场的工作环节就增加, 每班用在架铁支架上的时间将大大增加, 影响了每班的进尺效率。
1.4 由于我矿D9煤层层位复杂, 在掘进过程中遇到顶地板起伏, 综掘机钻头割不动顶底板岩, 就需要采用局部放炮来清除硬岩石, 才能满足铁支架的支护条件, 以至于这样就破坏的顶底板岩层的完整性, 使得铁支架支护所受压力更大, 而且放炮的冲击力, 使得容易崩倒棚子。
鉴于巷道支护采用锚网支护和铁支架支护存在上述问题, 山南煤矿针对顶板巷支护情况, 在3901顺槽综掘机头采用了锚网梁加锚索联合支护技术进行支护。
2 支护要素
2.1 断面参数
3901顺槽巷道断面为半圆拱形, 高3.5米, 宽4米, 在掘进施工与巷道支护过程中, 要破部分伪顶。
2.2 支护形式
掘进头使用锚杆、锚网、锚索、梯子梁进行联合支护。
2.3 支护参数
2.3.1 根据工作面岩性, 选用直径18mm的强螺纹钢锚杆, 锚杆实际长度取2.2米, 锚杆间排距取700mm×700mm。
2.3.2 选用金属锚网。金属锚网规格为4.5×1.0米, 网孔尺寸为40mm×40mm, 金属网搭接长度为100mm, 逐扣搭接并做到金属网片压实压紧。
2.3.3 锚索选用直径17.8, 长度8000mm的锚索, 锚索孔深度7700mm, 外露长度为200-300mm, 采用树脂药卷端头锚固。锚索排距为不大于7004mm。托板规格及尺寸, 托板采用1.2米长槽钢, 每根槽钢上使用2根锚索, 间距800mm。
3 支护施工
山南煤矿在3901顺槽巷道掘进、支护、成型施工过程中, 严格按照施工工艺流程、施工方法、施工要求进行施工, 切实做到安全第一、质量优先、快速施工。
3.1 施工工艺流程
(1) 循环进度1米, 巷道成型后, 进行锚网支护, 锚网工艺:先打锚杆眼, 上锚杆、挂网、上梯子梁、上托板。
(2) 巷道每进尺6米, 对巷道进行锚索支护, 锚索工艺:先打锚索眼, 上锚索, 上槽钢托板、上锁头。
3.2 施工方法
锚杆施工, 锚杆眼位置准确, 锚杆眼打好后, 应将眼内的岩碴、积水用压风清理干净。打眼应按由外向内先顶后帮的顺序依次进行。锚杆安装挂好网, 上好托盘, 拧上螺帽拧紧, 用气动套筒工具给锚杆加一定的预紧力, 使托盘紧压、压正钢筋梁并贴紧岩面。
锚索施工, 锚索眼的眼位误差±100mm, 方向 (钻孔轴线与设计轴线偏差角) 误差不得大于3°。锚索安装搅拌时间为10-12秒, 锚索在孔内养护时间不少于1小时, 再放入托盘和锁具, 用液压泵配合张拉千斤顶涨紧钢绞线, 保证钢绞线外露200-300mm。
3.3 支护施工要求
锚杆、锚索的施工安装要求孔径、杆 (索) 直径及锚固剂直径三者要相匹配。锚杆外露长度为50-100mm。
严格按照作业规程及规定操作, 施工工区安排人员跟班监督落实。确保锚杆、锚索支护质量, 重点控制好锚杆、锚索的搅拌时间和养护时间。
4 结束语
4.1 该巷道使用锚网锚索支护后, 能够满足综掘机在安装过程中的起吊安装。
4.2 大断面采用了锚网锚索联合支护后, 能够满足巷道的支护要求, 巷道成型好, 后期巷道来压后, 巷道变形小。
4.3 应用了锚网加锚索联合支护技术, 则明显的改善了围岩的受力状态, 通过联合支护使用围岩形成稳定的承载圈, 有效的控制了围岩变形, 实现主动承载, 保持了顶板的完整性和围岩的稳定性, 实现了主动承载, 保持了顶板的稳定性和围岩的稳定性, 有效提高支护的安全可靠性, 同时减少了现场返工的次数及后期维护的困难程度。这样既降低了成本也实现了安全生产。
摘要：文章主要就锚网锚索联合支护技术在山南煤矿的应用进行详细论述。
锚索+喷联合支护 篇5
锚杆支护技术从1955年开始在煤矿巷道中使用, 经过多年的研究改进和工程实践, 已成为我国煤矿巷道的主要支护形式之一。特别是随着锚网、梁 (索) 喷的组合使用, 进一步增大了锚杆支护的应用范围。在岩巷、半煤岩巷道、煤巷均得到广泛应用。近年来, 白龙山煤矿积极推广应用高强度树脂锚杆支护, 在穿 (煤) 层、松软岩层以及巷道交岔点、高厢及立眼下口等特殊地段巷道施工中采用锚网梁 (索) 喷联合支护技术, 取得了良好的支护效果和技术经济效果。
1 锚网 (梁、索) 、喷联合作用机理
1.1 作用机理阐述
当锚杆伸入稳定岩层时, 它可以将破坏区岩层与稳定岩层相连, 阻止破坏岩层垮落, 同时锚杆提供径向和切向约束, 阻止破坏区岩层扩容、离层、滑动, 从而提高其承载能力。当锚杆不能伸入稳定岩层时, 它的主要作用是在破坏区内形成次生承载层 (挤压加固拱) , 阻止上部破坏岩层扩容、离层, 同时使围岩深部岩层内的应力趋于平衡。金属网、喷层主要是防止锚杆间的软弱、破坏煤岩层掉落, 保证挤压加固拱的完整性。锚索支护技术主要是将一定长度的低松弛高强度钢绞线配以专用锚具, 通过树脂或砂浆进行锚固, 再通过液压千斤顶在其尾部诱加预应力, 达到对巷道顶板进行锚固支护的作用锚索除具有普通锚杆的悬吊作用、组合梁 (拱) 作用、楔固作用外, 与普通锚杆不同的是对顶板进行深部锚固而产生强力悬吊作用, 并且沿巷道纵轴线形成连续强支撑点, 以大预紧力减缓顶板下沉。在采掘现场, 对于围岩松动圈大、节理发育、顶板破碎及伪顶较厚等顶板条件复杂的巷道.通过锚杆对松动圈内的围岩顶板进行组合梁加固支护, 再将锚索锚固到顶板深部, 利用锚索的高承载力对巷道顶板进行锚固支护, 使顶板内在锚杆支护下形成的组合梁的作用得到加强, 同时锚索将容易离层塌落的顶板稳稳地悬吊在稳固的直接顶或老顶之下。锚索主要是将锚杆网支护形成的次生承载层与围岩的坚固承载层相连, 阻止因次生承载层失稳而引起的顶板垮落。预应力锚索和普通锚杆这样相互补充, 极大地改善了巷道的支护效果。
1.2 锚杆 (索) 的几个作用机理简介:
1.2.1 楔固作用
具有一定预应力的锚杆 (索) 可使破碎岩石紧密结成较大岩块, 于是较大岩块间彼此会产生楔固作用, 可使巷道顶板形成具有一定支撑力作用的拱。
1.2.2 组合梁 (拱) 作用
这种作用机理认为, 对于层状顶板, 由于锚杆 (索) 作用, 较薄的各岩层组合成一个岩梁支于巷道两帮之上, 受上部岩层作用时, 这个岩梁中的各层同时起支撑作用。
1.2.3 悬吊作用
在巷道顶板适当位置存在较硬岩层时, 锚固在该岩层上的锚杆 (索) 能将较松软的岩层顶板悬吊在上部坚硬岩层上。这种作用机理适用于顶板上一定范围内存在坚硬岩层, 且要求锚杆 (索) 必须锚固到该岩层内定深度。
2 锚网、 (梁、索) 、喷联合支护在穿 (煤) 层巷道中的应用
2.1. 工程概述
白龙山煤矿底板回风穿层上山为一条倾角为23°, 斜长达约100m的巷道, 巷道在施工过程中需要揭穿多层煤层, 分别有12#、9#、8#、7#、6#煤层, 且煤层均有瓦斯突出的危险倾向, 8#煤层与9#煤层合并, 煤厚平均5.2m, 且工作面正遇到一个落差为1.5m的正断层, 断层附近岩石破碎, 7#煤层厚1.1m, 6#煤层厚0.7m, 7#煤层与8#煤层之间层间距4.1m, 6#煤层与7#煤层之间层间距6.0m;煤层呈南北走向, 倾向西, 煤层倾角-8°, 煤层呈Ⅱ类破坏类型。
如何对该穿层巷特别是对具有瓦斯突出危险且厚达5.2m的8#煤层段巷道进行有效支护, 技术人员研究了很多方案, 采取了很多措施, 经反复研究论证探讨, 最终决定先在煤层中人工制造一个假顶, 使用金属骨架假顶作为临时支护, 巷道施工成矩形断面, 然而由于该处巷道应力集中, 断层发育, 金属骨架假顶远不能承受顶板来压, 紧接着需马上进行永久支护, 那么, 采取哪种永久支护方式最为安全妥当?经过反复论证, 最终决定采用锚网、梁、索、喷联合支护进行支护管理;为加强支护, 再采用架棚支护作为补充支护;可以说, 这个地点顶板的复杂性以及支护工作的难度和复杂性都是开了石壕煤矿顶板支护先河的。
2.1.2 该段永久支护方式确定
巷道顶部采用锚网、梁、索、喷联合支护方式进行支护管理, 巷道帮壁采用锚网、喷支护方式进行支护管理。如图1:锚杆、锚索联合布置作用力示意图
2.1.3 支护参数、要求及材料规格
金属网采用10#铅丝制作的机制锚网, 网格均为50mm×50mm。顶网:长×宽=3500mm×800mm;顶锚杆采用Φ18mm的螺纹钢加工, 锚杆长度为1800mm;帮网:长×宽=4000mm×800mm;帮锚杆采用Φ16mm的圆钢加工, 锚杆长度为1600mm, 配合蝶型铁垫板使用, 规格为100mm×100mm×10mm;锚杆间排距均为700mm×700mm, 锚杆间排距误差±100mm;锚杆与岩面角度不得小于70°, 锚杆外露长度不超过100mm, 两网间搭接不少于100mm, 网与网连接必须采用14#铅丝间隔200mm进行捆扎且必须连接可靠, 锚网、铁垫板必须贴紧岩面, 螺帽上紧上齐。
树脂:顶部锚杆配合2条CK2835型树脂锚固剂使用, 帮壁使用1条, 施工锚杆时采用BK—30风动锚杆机打孔和搅拌锚杆。药卷搅拌时间8—15秒钟, 锚杆匀速的推至孔底, 不能摇晃, 待8-15分钟后再上紧垫板、螺帽。
锚梁参数要求:采用直径12mm的圆钢制作, 全长3300mm, 锚梁排距为700mm, 要求施工时, 锚梁压紧两锚网搭接处, 铺平铺直, 垫板紧压锚梁。
锚索参数及施工要求:采用直径15.24mm的钢绞线制作, 全长8000mm的3根, 全长7500mm的2根, 全长7000mm的3根, 其余全长6000mm, 共需20根, 每根锚索使用3条树脂药卷, 锚索托板尺寸:长×宽×厚在300mm×300mm×12mm以上, 锚索的破断力达10T以上。锚索施工在两锚梁之间的空隙内, 锚索与锚索之间的间距为1000mm, 排距为1400mm, 锚索采用“五花眼”布置, 锚索外露长度不超过300mm。采用MQT-130型风动锚索机配合Φ28mm的钻头、Φ19mm的钻杆进行打眼, 根据锚索长度及位置需要进行眼孔施工, 同时采用MQT-130型风动锚索机搅拌药卷, 搅拌树脂药卷8~15秒时将锚索匀速推至眼底后拧紧螺帽, 同时严禁摇动锚索杆体, 锚索使用MDY-180型锚索预应力张拉千斤顶张拉锚索预紧力, 锚索端部施工在稳定岩层中。
喷浆要求:喷射混凝土厚度为50mm, 分2~3次喷至规定厚度, 以喷浆厚度能够覆盖所有锚、网、梁为原则, 未能覆盖须进行补喷。
2.1.4 支护效果检验
采用上述支护加固措施后, 巷道支护得到有效的解决, 巷道的安全状况得到可靠保证, 以此看来, 采用这样的联合支护方式对穿层巷的顶板管理是切实有效的。
摘要：本文主要介绍了煤矿掘进巷道在穿过 (煤) 层、松软岩层等特殊地段时, 采用锚网、 (梁、索) 、喷联合支护的技术工艺实践, 通过对各种支护工艺的有效组合, 有效的解决了复杂地段巷道的支护问题, 确保了施工安全, 并根据现场的实际情况, 简单分析了在不同的地质条件下采用锚杆、预应力锚索等联合支护的技术原理, 为类似巷道的支护提供有益的参考和借鉴。
关键词：联合支护锚索锚网巷道穿层
参考文献
[1]钱鸣高, 刘听成主编.矿山压力及其控制[M].煤炭工业出版社, 1991.
[2]李广兴.锚杆锚索联合支护在巷道掘进中的应用, 1999.
