李鴻良

（新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000）

錨噴支護在金屬礦山中的運用淺析

李鴻良

（新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000）

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，金屬礦山巷道建設(shè)離不開支護技術(shù)。錨噴支護技術(shù)在金屬礦山的應(yīng)用較為廣泛，如何利用好錨噴支護技術(shù)對金屬礦山的安全生產(chǎn)以及經(jīng)濟效益十分重要。該文就對金屬礦山實際施工當(dāng)中關(guān)于錨噴支護技術(shù)在不同施工階段的特點、錨噴支護基本材料的選擇以及錨噴支護在金屬礦山中的應(yīng)用形式等方面做了簡單闡述，可以對金屬礦山關(guān)于錨噴支護技術(shù)的實際應(yīng)用提供一些建議。

錨噴支護金屬礦山應(yīng)用

1 前言

錨噴支護技術(shù)是一種在金屬礦山應(yīng)用較為廣泛的支護技術(shù)。其主要是噴射混凝土以及各類錨桿的綜合應(yīng)用，根本原理是通過有效手段使得錨桿和圍巖之間具備相互作用力進而起到支護作用并達到穩(wěn)定狀態(tài)。此外為加強支護強度，其在一定程度上也采用與金屬網(wǎng)相配合的形式，進而提高支護強度。錨噴支護技術(shù)在金屬礦山施工中由于階段性的不同其應(yīng)用要點和特性也不同，采用不同的材料對于其支護特性也有不同程度的影響，采用不同的方式也會對于其應(yīng)用場景的應(yīng)用產(chǎn)生一些規(guī)律。因此掌握好各個階段的支護技術(shù)應(yīng)用特點、材料構(gòu)成以及支護方式，對于金屬礦山的工程施工十分重要。

2 錨噴支護技術(shù)在不同施工階段的特點

錨噴支護技術(shù)在工程應(yīng)用實際中，受施工階段的不同錨噴支護中錨桿和圍巖的相互作用也不盡相同。對于工程施工的前期階段由于頂部圍巖破壞能力及范圍較小，因此該時期錨桿起到的主要作用是控制，其控制的重點是為了確保整個巖體穩(wěn)定進而控制頂部圍巖相對位移。對于工程施工的中期階段由于整個巖體的變長使得其在自身重力的作用下會發(fā)生一定的變形，并且在這個時期受到巖體中軟體層的變化使得整體巖層的強度下降，因此在該階段錨桿必須起到重要受力結(jié)構(gòu)的作用，并且在與基巖之間形成側(cè)向和徑向的約束力進而防止巖層整體發(fā)生非穩(wěn)定性錯動。對于工程施工的收尾階段，由于這個時期整個巖體受到設(shè)計施工的影響其整體形變達到最大，為此對錨桿受到的形變應(yīng)力也達到最大，因此在該階段必須通過合理而又有效的設(shè)計使得錨桿能夠承受其變應(yīng)力載荷并利用錨桿和圍巖層的相互作用確保整體巖層的穩(wěn)定性。而就錨噴支護技術(shù)的整體應(yīng)用而言，其不論在何種施工階段其主要核心便是合理和有效利用好錨桿和圍巖的相互作用關(guān)系，使得整體巖層到達穩(wěn)定。

3 錨噴支護材料的選擇

3.1 錨桿材料選擇

在工程施工當(dāng)中特別是金屬礦山的工程施工當(dāng)中錨桿的材料選擇是保證錨噴支護技術(shù)得到充分應(yīng)用的基礎(chǔ)，對于整個工程十分重要。對于金屬礦山的施工由于其對支護強度要求較高，因此對于錨桿強度的選擇應(yīng)選擇一些高強度錨桿，例如20Mnsi，其剛性條件好，并且因其表面的凸凹紋路因此在工程實際應(yīng)用當(dāng)中在不做二次處理的情況下便可直接應(yīng)用，并保證其與錨固劑的結(jié)合和使用。

3.2 錨桿與錨孔的尺寸設(shè)計

錨桿和錨孔的尺寸設(shè)計直接影響到錨噴支護的應(yīng)用效果以及成本投入，因此在其尺寸的設(shè)計時要在滿足安全和基本功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上盡量使得成本投入減少，保證安全經(jīng)濟合理性。對于錨噴支護的功能要求一般錨桿的直徑與其強度成正比，及直徑越大強度越高，相比錨孔制造成本與錨桿相比，其制造成本影響較小，因此在工程應(yīng)用實際當(dāng)中，一般選擇直徑稍大錨孔適當(dāng)?shù)呐渲幂^為合理。

3.3 混凝土材料選擇

在錨噴支護技術(shù)的工程實際當(dāng)中，混凝土是一項極為重要的基礎(chǔ)性材料，其與錨桿的配合比例對于錨噴支護的整體性能影響十分巨大。一般情況下，其材料中的中砂石應(yīng)當(dāng)控制在含泥量的3%以下，并采用硅酸鹽水泥，碎石一般也采用直徑10mm以下，在此基礎(chǔ)上還要控制用水的雜質(zhì)含量，以及其他添加劑的使用，并按照設(shè)計要求調(diào)整比例。

圖1 錨噴支護簡化模型圖

4 錨噴支護在金屬礦山中的應(yīng)用形式

對于錨噴支護在金屬礦山中的應(yīng)用形式要根據(jù)礦山巷道的施工階段以及所處地質(zhì)條件的具體情況科學(xué)采用。一般對于金屬礦山錨噴支護的應(yīng)用形式主要有以下幾種：

（1）單獨式即采用單獨錨桿，對于該種形式支護一般僅用于局部支護；

（2）單獨噴射式即采用單獨噴射混凝土，對于該種形式與單獨式基本相同一般也僅用于局部支護；

（3）結(jié)合式即采用錨桿和噴射混凝土相結(jié)合，其強度會明顯增強一般多用于地洞的拱頂或邊墻；

（4）贈網(wǎng)式即在錨桿和噴射混凝土的基礎(chǔ)上增加金屬網(wǎng)，對于增加的金屬網(wǎng)其可采用單層也可采用多層，既有采用鋼筋網(wǎng)也有采用其他金屬網(wǎng)，其目的均是增加支護強度，而采用何種方式要根據(jù)工程實際和設(shè)計需要。該種支護方式一般均用在強度要求較高或有特殊要求的支護地點。此外無論采用何種支護方式，其必須還要根據(jù)工程實際情況合理地選擇錨桿根數(shù)、深度、噴層厚度、間距以及金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)等參數(shù)。并且可以采用邊挖邊噴的方式靈活采用支護形式。

5 結(jié)語

綜上所述，錨噴支護技術(shù)在金屬礦山的應(yīng)用當(dāng)中在不同的施工階段呈現(xiàn)不同的特點和功能需要。并且采用何種應(yīng)用形式也要根據(jù)工程實際情況合理地選擇適當(dāng)?shù)姆绞?。錨噴支護的材料選擇對于其支護功能具有十分關(guān)鍵的作用，其材料的選擇必須遵循在滿足功能性以及安全性的前提下盡量采用經(jīng)濟性原則，這樣便有利于整體工程成本控制?？傊^噴支護技術(shù)在金屬礦山應(yīng)用當(dāng)中必須按照工程特點按照設(shè)計要求靈活選擇。

收稿：2015-03-29

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.04.015