摘 要:光面爆破錨噴支護應用在煤礦的巖巷掘進生產中越來越廣泛,且其支護原理早已為人所共知。隨著錨噴支護技術運用廣泛和熟練,該技術在運用中得到了很大的發(fā)展,但是由于目前技術的限制以及外界因素的影響,讓錨噴技術仍然存在不少安全問題。在分析了錨噴支護應用現狀及分析了應用中存在的問題的基礎上,結合筆者的就業(yè)經驗,就錨噴支護技術和施工工藝改進這兩個方面進行了詳細闡述。
關鍵詞:巖巷掘進;錨噴支護;問題;改進
1 引言
不同性質的圍巖可以有錨、網、噴等多種支護形式。但無論哪種形式的支護隨著礦井開采的不斷延伸,低壓會不斷增大,此時有些錨噴巷道會因壓力出現噴體開裂、巷道變形等現象。這種現象的發(fā)生不但增加了巷道的維修成本同時還有可能引起安全事故。除了來自外界的壓力,錨噴施工質量低下也是引起安全事故的重要原因。因此為了提高錨噴支護的質量,要嚴格監(jiān)察錨噴的技術施工、積極進行工藝上的改進,從而讓錨噴支護能夠更適應深部巷道外界壓力的增大以及圍巖巖性的變化。
2 噴錨支護工藝
任何產品的生產只有進行嚴格的工藝把關才能保證產品質量,錨噴支護亦是。錨噴支護質量的制約因素有很多,具體可以概括為以下幾種:(1)光面爆破,選擇好爆破參數,是爆破后的巷道能夠成形規(guī)整,盡量減少超挖或欠挖,從而最大限度保持圍巖的自承能力;(2)潮料噴射工藝,該項工藝噴射混凝土能夠減少物料回彈,增加混凝土強度同時也能夠降低粉塵濃度,減少物料運輸時對運輸管和噴射機械的磨損;(3)近距離噴射工藝,避免混凝土噴射時出現散射同時避免噴漿料回彈及降低空氣中粉塵濃度,噴射時經驗噴距為0.6米-1.0米為最佳;(4)一次噴射厚度,噴射厚度控制不佳會影響混凝土的粘結和凝聚,一般一次混凝土的噴射厚度可結合不同施工場地的巖性、圍巖應力、巷道規(guī)格尺寸及噴射角度來確定。一般以40(頂)-70(幫)mm的厚度為最佳。若進行分層噴射則必須在前一次噴射凝結后再進行第二次噴射;(5)合理確定復噴到迎頭的距離,很多巷道需要一個變形期才能讓應力得以重新分布、達到平衡,利用錨噴支護是主動支護,應將“抗”與“讓”柔性結合,使圍巖應力能夠合理分布,從而提高圍巖應承力。復噴到迎頭的距離由圍巖性質、巷道斷面、構造、掘進速度與光爆效果等多重因素決定;(6)全斷面一次掘進,組織全斷面一次掘進對提高巷道穩(wěn)定性有很重要的作用,它能偶使巷道圍巖應力分布均勻并防止噴層因應力集中而損裂;(7)錨桿支護工藝改進,以前采用的管縫錨管雖然施工方便但是耐腐蝕性差,使用時間長后會導致錨固力降低,為了提高支護質量,在錨桿支護工藝中利用樹脂螺紋鋼錨桿替代管縫錨,這樣錨的屈服載荷、破斷載荷以及強度都大大高于普通錨,從而使錨桿支護的安全性有了更好的保證。
3 現場施工管理
嚴格的質量管理是工程質量的保證,但是目前國內錨噴支護在質量管理上還存在很多不足,下面筆者就從以下幾個方面對錨噴的質量管理進行簡單說明。
3.1 噴射混凝土質量管理
噴射混凝土的配合比既要考慮支護結構對混凝土物理學性能上的要求同時也要考慮混凝土施工工藝上的要求,只有考慮到了這兩點才能使調配成的混凝土能夠有足夠的強度和剛度來達到抗壓、抗拉的效果,同時這種混凝土粘結度強、收縮變形值小、噴射時回彈率低。一般混凝土的調配可以按照 水泥:砂子:石子=1:1.2:2.4,水:灰=0.51:1 的比例進行配置,該配置是多年施工經驗總結出來的最佳配合比,利用該種配合比進行混凝土配置能夠保證混凝土的強度、能夠有效控制圍巖的變形和松弛,同時它也能有效降低混凝土回彈率并達到節(jié)約材料的目的。同時在噴射混凝土時還要做到:(1)混凝土攪拌必須用專用攪拌機并嚴格按照配合比進行攪拌;(2)石子、砂子中含有石粉、泥土必須先進行沖洗,合格后再攪拌;(3)加強對管理人員和施工人員的技術和思想教育,讓其能夠在施工中自覺執(zhí)行規(guī)程并有質量意識;(4)加強對噴射混凝土質量的檢查;(5)加強現場與施工同步的對噴射混凝土厚度的監(jiān)察。
3.2 錨桿安裝質量管理
若想錨桿發(fā)揮作用就必須保證錨桿安裝角度和初始錨固力能夠達到規(guī)格。但是在很多現場施工中錨桿安裝質量都不能得到很好的保證。例如錨桿桿孔角度控制不合理、錨桿安裝時托盤沒有上緊,錨固作用降低等。針對這些不合理操作,施工監(jiān)管人員更應當加強對錨桿安裝的質量管理。尤其是鉆孔時需短釬和長釬交替使用、安裝螺紋鋼樹脂錨時將螺母上緊等工序都是錨桿安裝質量管理中的重要工序,更應當監(jiān)督施工人員逐步完成并保證每道工序的質量。同時對著開采深度的增加,開采成本也在逐漸增大,此時錨噴支護的安裝要結合開采地點的具體情況進行參數設置,確保能夠以最低工程造價保證巷道支護質量,在降低開采成本的同時保證煤礦的生產安全。
4 針對錨噴支護質量的具體建議
要想保證錨噴支護的質量,筆者以為煤礦開采企業(yè)還應當從以下幾個方面加強技術管理和施工質量的管理。
4.1 加強技術管理
不同煤礦地區(qū)的實際開采情況有差異,因此錨噴支護參數的選取要能夠做到因地制宜,同時還要結合不同深層開采層圍巖的變化進行參數修整,以保證同一地區(qū)的錨噴支護能夠做到隨巷道圍巖的變化而進行逐步調整,從而更好的為開采提供服務。
4.2 選擇合理的光爆系數
在炮眼位置、深度、角度、裝藥量、裝藥結構、連線方式和起爆順序等工序上嚴格按照光爆要求進行施工。
4.3 實現深孔光爆技術的進一步改進
推廣深孔光爆技術具有加大循環(huán)尺寸,減少輔助時間、提高巷道掘進速度、減少炮茬臺階等多重作用,且采用深孔光爆技術具有光爆效果好、降低成本等效果,因此為了充分發(fā)揮深孔光爆技術的作用,研究人員還應當積極開展深孔光爆技術的研究。
4.4 增加各級管理人員及施工人員的質量意識
增強各級管理人員和施工人員的質量意識,使其能夠嚴格按照質量檢查驗收制度進行質量檢查也是保證錨噴支護質量的關鍵。首先要加強企業(yè)內部管理人員和施工人員的技術培訓和思想教育,讓其能夠在日常施工中具有執(zhí)行標準規(guī)范、按設計和工藝要求作業(yè)的意識。其次還要強化責任制,讓施工中的責任能夠一層一層落實到各施工部門甚至個人,做到每件事情、每道施工工序都有人負責,都有嚴格的質量把關。最后將錨噴支護質量與相關人員的業(yè)績相掛鉤,促使每個人員都能夠有責任意識。
4.5 建立巷道施工的原始記錄
完整的保存巷道施工全過程的數據資料(包括全部光爆、噴錨支護參數、施工班組和日期、具體施工進度),能夠準確的反應出每天施工的具體情況和質量。同時掘進班組還應對每一作業(yè)循環(huán)的巖層掘進機主要操作工序的質量情況進行監(jiān)察并做好施工監(jiān)察記錄。只有這樣詳細的原始記錄才能夠為檢查驗收和考核提供詳細、有力的依據。
5 結束語
錨噴支護的質量不僅影響到煤礦生產的效率同時也影響到煤礦生產的安全,因此保證錨噴支護的質量是施工人員的責任。本文在此結合錨噴支護的施工工藝及現場管理需注意的地方就如何進一步加強錨噴支護質量給出了具體建議,希望能為煤礦企業(yè)的錨噴支護建設提供一定的依據。
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