錨桿支護作為一種積極主動的支護技術,在我國乃至世界范圍的巷道支護中,所占的比例越來越大。其簡便快捷的施工、簡樸的施工方法、良好的支護效果、較輕的勞動強度、較好的適應能力,已經(jīng)得到了廣泛的認可。且跟著錨桿支護用具的發(fā)展,在井工采礦實踐中,使其得到了更為廣泛的應用。
在破碎圍巖內(nèi)進行巷道施工時,應當盡量降低對煤巖體的多次破壞。掘進工藝以機械化功課為宜。錨桿孔的施工應采用旋轉切削式工藝,盡可能避免對煤巖體的沖擊和震驚。在制定破碎煤巖體內(nèi)的巷道錨桿支護對策措施或修改設計方案時,除了根據(jù)詳細前提縮小錨桿或錨索的間排距外,可以考慮采用以下技術。
高強度全長錨固錨桿支護技術:高強度全長錨固錨桿的錨固力分布于桿體全長上,避免了端錨錨桿的錨固力集中于周邊圍巖。高強度全長錨固錨桿的支護效果,是相同桿徑的普通端錨錨桿的幾倍甚至十幾倍。全長錨固的錨桿孔內(nèi)基本沒有曠地空閑,桿體、錨固劑于圍巖結合成一體,大大進步了錨固體的承載能力。采用高強度全長錨固錨桿,可以提供更大的初錨力和錨固力,充分施展錨桿對煤巖體的約束作用和抗剪作用,進步圍巖的整體性和承載能力。
使用加寬、加厚的W鋼帶作為組合構件:錨網(wǎng)梁組合支護形式,有利于施展錨固平衡拱的作用,可以使錨桿、網(wǎng)、梁(帶)等支護構件組成一個支護整體,進步圍巖的整體性,防止錨桿附近巖石的松動對錨桿支護作用的影響,并通過梁的作用使支護系統(tǒng)具有很高的安全性,防止突發(fā)性冒頂事故。鋼筋梯子梁屬于線接觸:W鋼帶屬于面接觸,且強度高、剛性大、護頂面積大。在破碎煤巖體巷道內(nèi),應使用寬厚型的W鋼帶代替鋼筋梯子梁,充分利用W鋼帶的長處,保證表面支護強度,支護效果會更好。
組合錨索支護技術:組合錨索支護指使用支護構件將兩根或多跟錨索連接成一體,形成錨索組合支護系統(tǒng),以增加支護體系的整體機能,進步支護體系的支撐能力。組合錨索的形式有多種,可兩根組合,也可多根組合;可將組合錨索在巷道頂部的巖層內(nèi)形成桁架方式,通過對錨索施加預緊力,擠壓錨索之間的巖層,增加巖體之間的內(nèi)摩擦力,從而進步圍巖的自承載能力;錨索可以順巷道走向進行組合,也可垂直巷道走向進行組合;組合構件可以使用槽鋼,也可以使用加厚鋼帶。
超前錨桿加固技術:超前錨桿加固技術指巷道布置在破碎煤巖體內(nèi)或巷道直接頂為弱層理結構時,在圍巖開挖前,采用錨桿支護技術提前對即將暴露的巷道圍巖進行支護,在巷道開挖、原巖應力被破壞后,保持巷道圍巖的完整性,進步煤巖體破碎區(qū)域頂煤及兩幫煤壁在掘進過程中的不亂性,為巷道頂板在離層前完成永久支護提供時間和空間上的保證,并防止巷道片幫造成的支護前提惡化。
超前注漿技術:超前注漿是提前向巷道迎頭前方一定長度范圍的節(jié)理、裂隙發(fā)育的煤巖體內(nèi)注漿,以改變煤巖體的疏松結構,封鎖煤巖體內(nèi)的裂隙,進步煤巖體的粘結力、內(nèi)摩擦角和強度,為錨桿提供可靠的著力基礎。注漿范圍以兩幫上部及頂煤為主,注漿孔沿孔深方向應盡量接近巷道周邊。超前注漿的主要技術參數(shù)包括鉆孔布置、鉆孔深度、封孔長度、注漿壓力、注漿量、注漿時間等。超前注漿的樞紐是注漿孔的密封。注漿壓力既要保證材料有一定的滲透滲出壓力,又不至引起煤巖體的二次壓裂。注漿材料包括樹脂類和水泥類。該技術目前有錨注支護技術和聚氨脂加固技術。
易風化巖層頂板巷道的支護:對于易風化巖層頂板的巷道,可以采用錨桿(索)組合支護為主、噴漿護表為輔的支護方式,在進行錨桿支護施工后,及時向巷道圍巖壁上噴射一薄層混凝土,起到隔絕空氣、防止圍巖風化的作用。
樹脂錨固劑遇水后,錨固機能急劇降低,與錨桿和鉆孔壁之間的錨固效果極差,會直接影響支護質量。對頂板淋水段巷道采用錨桿支護時,可采取以下方法。但不管采用哪種方法,都必需加強支護質量的監(jiān)測。
選擇公道的錨固深度:巷道圍巖遇淋水后,要及時修改錨桿支護設計,在可能的情況下,增加鉆孔深度,加長錨桿長度,將錨固區(qū)段向鉆孔深度延伸,避開出水段巖層。向鉆孔內(nèi)送樹脂錨固劑時,必需在錨固劑超出出水段巖層后,方可進行攪拌。假如錨桿長度不足,可使用接長錨桿或錨索群替換原錨桿。
封堵:使用超前注漿技術,封鎖出水裂隙,封堵淋頭水來源??梢允褂镁郯爸瑝鹤⒎üに嚭湾^注支護技術。聚鞍脂壓注法宜采用深孔注漿。錨注支護時,可使用高水材料、水玻璃和水泥漿等,采用單液或雙液漿系統(tǒng)。
導水:在勘察清晰淋頭水來源和活動方向的條件下,在鉆孔附近打導水孔,將流向錨桿鉆孔內(nèi)的水流疏浚溝通到導水孔內(nèi),截斷鉆孔水源或減少鉆孔內(nèi)的淋頭水量,進步錨固效果。在完成錨桿的施工后,要將導水孔進行封鎖。
改變錨固方式:假如無法避開鉆孔內(nèi)的淋頭水段,也無法封堵出水源頭,就必需改變錨固方式,可采用砂漿全長錨固或水泥錨固劑全長錨固。
實踐證實,錨桿支護具有其它支護無法相比的優(yōu)勝性,在特殊地質前提下,根據(jù)巷道圍巖詳細地質前提或性質優(yōu)化錨桿支護設計或方案,能起到事半功倍的效果.
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