劉業(yè)兵 孫孝林 韓嘯

新礦集團翟鎮(zhèn)煤礦 山東新泰 271200

在采礦過程中，注漿錨索的應用可以在軟弱巖層中開展施工工作，形成一定的支護作用與維護作用，預防對采礦工作安全性與穩(wěn)定性造成影響，在一定程度上有利于全面提升采礦工作效果，因此，需要予以重視與應用。

1 試驗巷道頂板巖性

本掘進巷道中煤層屬于結構簡單、厚度穩(wěn)定的中厚煤層，煤厚為2.65-2.90m，平均2.73m，傾角為4°-9°，平均傾角為7°。

頂板巖性自上而下為：老頂巖性為淺灰色粉砂巖，厚2.0-10.84m，平均6.42m，以石英、長石為主，含炭質及植物化石，f=3.0；直接頂為黑色粉砂巖及煤4上分層，厚度為2.02-4.77m，平均3.40m，含1-3層煤4上分層，是典型的復合頂板，各分層間夾矸厚度不均一，f=3.0。

2 錨注加固結構與承載機理

2.1 性質分析

錨注支護實質上是將錨固支護技術和注漿加固技術的結合，利用中空的錨索兼做注漿管，在保證全長錨固的前提下，利用注漿材料改變圍巖的性質，提高圍巖的強度和自承能力，保持巷道的穩(wěn)定。

2.2 錨注加固結構承載機理

通過錨注作用形成的加固拱結構，其承載機理主要反映在以下幾個方面：

（1）注漿和固結改善了破碎圍巖的物理和力學狀態(tài)

漿液固化后，可充填和封堵圍巖的裂隙，隔絕空氣，減輕已破碎圍巖的風化，防止圍巖被水浸濕軟化，從而降低圍巖的本身強度。同時，注漿后松散破碎圍巖被膠結成整體，巖體內聚力和內摩擦角得到提高，從而顯著提高破裂巖體的承載能力。

（2）多層組合拱結構的可靠性與承載能力顯著提高

注漿充填圍巖空隙和裂隙，固化后配合錨索的錨固作用，可形成多層有效的組合拱結構，且支護體內錨索均轉化為全長錨固，它將多層組合拱聯(lián)成一個整體，共同承載，擴大了支護結構的有效承載范圍，提高了支護結構的整體性和承載能力。

3 注漿錨索技術參數(shù)，見表1

表1 技術參數(shù)

4 注漿錨索使用施工方法

（1）注漿錨索在迎頭打設，打設完畢后，先進行漲拉，確保錨索錨固力符合要求。采用后期集中進行注漿（注漿拖后迎頭不大于50m），錨索注漿完畢必須在間隔4-6小時以后漲拉，保證錨索錨固力達到規(guī)程要求。

（2）采用Ф22mm×6000mm的注漿錨索，每根錨索使用3根錨固劑，樹脂藥卷規(guī)格：Φ28×350mm，錨固力不小于200KN/根，漲拉預緊力控制在80-100KN，錨索外露不大于200mm。

（3）采用注漿錨索進行加強支護，施工期間，錨索距幫1200mm，注漿錨索繩垂直頂板打設。錨索布置方式為“之：字形布置，保證每排兩根錨索。

（4）桁架、托盤。頂板加強支護采用錨索桁架，錨索桁架采用不低于11#工字鋼或U型鋼工，長度約1.3m，桁架兩端各鉆1個錨索孔。

（5）注漿配料。注漿液采用不低于325普通硅酸鹽水泥，錨索注漿液水灰比1：1.5，漿液中摻加水泥注漿添加劑，摻量為水泥重量的8%。水泥注漿添加劑具有早強劑、超塑化劑、微膨脹成份等，使水泥基錨注加固注漿材料具有較好的早強與高強、自流態(tài)、微膨脹和耐久性等優(yōu)良性能，從而改善錨注加固的效果。

（6）錨索的安裝及封孔。錨索眼打設完畢后，進行注漿錨索的安裝及封孔施工，安裝前先將止?jié){塞套入錨索鐵套管處，再將塑料套管套入錨索和止?jié){塞靠近，使止?jié){塞、塑料套管距錨索端頭約300mm（送入眼中約10cm-20cm）。安裝時，將樹脂錨固劑放入眼中，用注漿錨索將藥卷緩緩推向眼底，將錨索插入錨桿鉆機套頭后開動錨桿鉆機，邊攪拌邊將錨索推至眼底，前半程用慢速后半程用快速，旋轉約40秒，停止攪拌，但繼續(xù)保持錨桿機的推力約1分鐘后，縮下錨桿機。樹脂錨固劑凝固1小時后進行漲拉和緊上托盤工作。

（7）注漿。

①注漿前，首先用水將注漿泵、攪拌桶、連接管路沖刷干凈，并向攪拌桶內加入少量水，慢慢開風，對攪拌器和注漿泵進行試運轉。

②配料時先加入清水，然后邊攪拌邊緩慢加入水泥，水泥不易加入過快以防卡主攪拌器。攪拌桶內料攪拌到一定的粘稠程度，加入添加劑快速攪拌，當配料比較稀薄時攪拌器減速進行緩慢攪拌，開始注漿。若水泥內有硬顆粒時，必須使用細篩子篩過后加入攪拌桶，確保注漿時不堵塞注漿管路。

③注漿時，先卸下錨索尾部的絲堵，將注漿器連接到錨索尾部的內螺紋上，慢慢扭緊注漿器，然后用注漿管路將注漿器與注漿泵進行連接。確保攪拌器和注漿泵正常運行，注漿泵注出的水有足夠的壓力，且各種管路和開關連接無誤的情況下，可以進行攪拌注漿液[1]。

④注漿器及注漿管路完好、連接可靠后方可開始注漿，緩慢打開注漿泵的供風閥進行注漿，開始時注漿速度宜慢，并邊慢速攪拌邊注漿。注漿過程中，注漿泵正常均速工作時，可將注漿泵調到高速運轉注漿。當發(fā)現(xiàn)注漿泵發(fā)出沉悶聲音、壓力表讀書明顯加大且注漿泵顯示注不進漿液時，則先關閉注漿泵，再關閉注漿錨索尾部的截止閥，然后打開管路卸壓閥對管路進行卸壓，最后開啟注漿泵使殘留在管路內的漿液排出疏通管路。待故障處理完畢后方可繼續(xù)進行注漿。注漿完畢后拆除注漿管路，取下注漿器進行封孔。重復以上操作程序繼續(xù)進行下一根注漿錨索注漿。注漿過程中，當發(fā)現(xiàn)局部漏漿時，及時停止注漿，采用水泥進行封堵。注漿壓力控制在5Mpa范圍之內[2]。

⑤注漿后待漿液初凝，方可開啟注漿泵上的截止球閥，然后卸下錨索尾部的注漿器，將錨索尾部的絲堵擰緊上牢[3]。

5 注漿錨索使用效果

（1）使用注漿錨索后，頂板未出現(xiàn)網(wǎng)兜、裂隙現(xiàn)象。

（2）根據(jù)頂板離層觀測，使用注漿錨索后，頂板未檢測出頂板離層。

6 結語

在采礦工作中，使用注漿錨索的施工方式，可以取得良好成效，上文研究中可以得知，在采用注漿錨索進行施工之后，頂板結構未見網(wǎng)兜問題或是裂隙問題，且定保檢測沒有發(fā)生離層的現(xiàn)象，因此，企業(yè)在未來施工的過程中，需要進一步探索注漿錨索施工技術的應用方式。