吳鵬飛

（晉能控股煤業(yè)集團正明煤業(yè)，山西 左權(quán) 032699）

引言

由于人類對煤礦產(chǎn)業(yè)的需求不斷增加，導致礦井的開采深度不斷的加深，這對我國的礦區(qū)中近幾年來面臨的巷道預應力圍巖的穩(wěn)定性造成一定的危害。軟巖巷道圍巖具有一定的特殊性，所以需要相關的設計人員對錨注支護的形式進行合理的設計，這對于軟巖巷道錨注支護的穩(wěn)定性起到關鍵性的作用。

1 錨注支護技術在軟巖巷道中應用的原理

錨桿是巷道支護的重要組成部分也是巖漿管的一種，通過巖漿管對松散和破碎的圍巖注射巖漿加固，最后用較快的速度來噴出混凝土封住圍巖，這種新型的支護形式是由噴漿和錨噴支護組合而成的，注漿和錨噴兩者的優(yōu)點進行組合從而形成這種新型的錨注支護，并且它的使用范圍比較廣泛，同時具有教導的效果。當前的聯(lián)合支護是由多種形式組成的并且可以共同組成支護結(jié)構(gòu)，還可以運用到二次支護中。二次支護在應用的過程中需要考慮到時間問題，既不要支護過早，也不要支護過晚。支護過早會造成支護結(jié)構(gòu)的破壞，由于巷道圍巖內(nèi)部的巨大裂隙還沒有得到充分的緩解會給支護結(jié)構(gòu)造成一定的壓力。其次如果支護的時間過晚會導致圍巖內(nèi)部的裂隙越來越多，容易導致巷道變形致使整個巷道失去穩(wěn)定性。

在二次支護中運用錨注支護的方式，在松散破碎的圍巖中注入漿液使圍巖膠成為整體，有效的提高了圍巖的承載能力，使松散圍巖和支護組成一個整體，從而相互作用相互穩(wěn)固。松散圍巖在動壓的作用下和原漿的振動頻率相同，所以他們的穩(wěn)定性和堅固性更強，不容易造成破壞，并且在巖漿注射到噴層壁后會使縫隙更加的密實，能夠使荷載能力更為均勻的作用到噴層和支架上，大大的降低出現(xiàn)應力的集中點，進而能夠有效的防止產(chǎn)生應力集中點對圍巖造成的破壞，提高支護的效率。錨注支護是對錨桿進行注漿，注入的漿液會將圍巖中的空氣排出進而將縫隙填滿，避免圍巖出現(xiàn)風化現(xiàn)象，圍巖的整體性和穩(wěn)定性加強，起到防水和防滲的作用。

2 注漿加固技術的原理

通過對無縫鋼管的冷拔和焊接工藝技術組成注漿錨桿，從錨注的特點來分析不僅可以起到錨固的作用，還可以當做注漿管對圍巖進行注漿，錨固和注漿的充分結(jié)合形成新型的注錨，應用到軟弱破碎的巖層上。注漿加固是在原本支護機構(gòu)上通過在軟弱破碎的巖層中注入漿液，促使原本的圍巖更為堅固和穩(wěn)定，承載能力更大，柔韌讓剛和剛性支護的充分作用加強了圍巖的承載能力，在原本的支護結(jié)構(gòu)上相互補充構(gòu)成支護體系?！熬W(wǎng)噴索和錨注”的三維協(xié)控圖，如圖1所示。

圖1 “網(wǎng)噴索和錨注”的三維協(xié)控圖

從5 個方面來分析其加固原理。首先采用注漿技術封堵圍巖的裂縫，防止風水浸入到圍巖造成對圍巖自身的瓦解。其二，注漿技術可以將松散的圍巖凝固成一個整體，加大巖體的強度和承受能力。其三，錨固作用可以補充錨桿變形前組合功能的損耗，進而避免了因錨桿組合變形對錨索吊承載能力的不良影響。其四，注漿和噴層的聯(lián)合促使圍巖荷載能力更為均勻。其五，錨注和原有支護結(jié)構(gòu)的相互作用形成交叉疊加承載圈，促使圍巖和支護結(jié)構(gòu)成為相互作用的一體，促使巷道更加穩(wěn)定。

3 應用到不穩(wěn)定巖層中

錨注支護結(jié)合不穩(wěn)定巖層的具體情況可以分為加固類巷道、修復類巷道和新掘類巷道，需要結(jié)合各個類型的巷道圍巖特點和承受能力特點運用相應的類型錨注支護。錨注支護已經(jīng)廣泛的應用到軟巖巷道中[1]，并且能夠使錨桿支護或者注漿支護出現(xiàn)的問題更好的解決?；夭上锏赖牟环€(wěn)定支護問題可以通過采用錨網(wǎng)噴注聯(lián)合支護結(jié)構(gòu)和錨網(wǎng)帶噴注聯(lián)合支護結(jié)構(gòu)進行解決。原錨噴支護和U 型鋼支護無法充分的解決軟巖動壓巷道中的問題，然而通過采用錨注支護對原支護結(jié)構(gòu)進行加固后，可以有效的加大動壓承受作用，采用這種方式可以更好的解決軟巖動壓巷道中不穩(wěn)定的支護問題。

我們將錨噴一次支護和錨注二次支護相互結(jié)合應用到軟巖地層水倉中，通過實驗證明采用了錨注支護后可以更好的解決軟巖水倉中出現(xiàn)的滲水問題。首先對加固類剛到進行分析，由于局部的變形和破壞產(chǎn)生穩(wěn)定類問題，然而對于斷面或者是進行過修復的圍巖比較完整的巷道這些統(tǒng)稱為加固類巷道，可以結(jié)合裂隙的發(fā)展程度運用相應的錨注加固方式，如果裂隙的發(fā)育速度較快可以利用注漿錨桿進行注漿起到加固作用，這種方式主要應用于裂隙較大的填充，裂隙發(fā)育問題不嚴重時加固時可以采用端錨內(nèi)注漿錨桿的方式，可以更好的加大注漿的壓力，促使也將可以對圍巖的整體裂隙進行加固。

新掘類巷道可以采用二次支護施工的方法進行加固，通過對錨桿類型的分析可以分成兩種支護形式，其一是利用普通錨桿進行錨噴支護作業(yè)其二是可以采用短毛內(nèi)注漿錨桿和噴網(wǎng)帶支護進行注漿加固，如果注漿的壓力不大可以采用普通內(nèi)注漿錨桿進行作業(yè)，當注漿壓力較大時可以利用端錨內(nèi)注漿錨桿進行作業(yè)。最后一點是修復類巷道，一種是先采用注漿技術進行加固，之后采用普通錨桿注漿進行以此支護，最后一步是采用錨注進行加固。

4 針對錨注支護施工中的要求

錨注支護施工技術中首先要考慮的是頂板的管理，敲幫問頂制度是每個掘進工作面中必須要嚴格執(zhí)行的一項工作。在開展這項工作的過程中需要有一名經(jīng)驗深厚的老工人帶領開展，一名工人負責觀察，另一名工人負責敲幫問頂，并且要按照從外向內(nèi)的原則逐段進行。在保證這項工作沒有任何危險后，再由其他工人方準進入到工作中。其次，當在開展掘進工作時如果碰到下列四種問題就需要停止工作，保證每個受到威脅的工作人員撤出危險區(qū)，并及時向礦區(qū)的相關單位或者部分進行匯報[2]。1）當頂板受到圍巖作用下的壓力時導致支護變形速度快速增加時。2）瓦斯等相關的有害氣體超過一定的限量時，溫度迅速降低時。3）在采煤或者掘進工作面時圍巖外移、內(nèi)部的涌水量增大有突發(fā)預兆的情況下立刻停止作業(yè)。4）巷道頂板出現(xiàn)嚴重的離層時，大量的錨桿失去效果的情況下要停止作業(yè)。其三，要保證掘進工作面中所有的巷道沒有任何阻礙，支護保證完好并且清潔衛(wèi)生。每個崗位的工作人員都要擔負起相應崗位的責任，現(xiàn)場交接班制度要嚴格按照相關的規(guī)章制度，嚴格按照重要線進行施工，并且管和中腰線都要采用好的，保證工程施工的質(zhì)量，要嚴格禁止所有的職工空頂或者在危險的情況下作業(yè)。相關的施工單位每天要對每個班的所有打錨桿進行拉力測試，在所有的打錨桿中抽出幾條進行實驗針對頂部打錨桿可以抽出兩條進行實驗，幫部打錨桿可以抽出一條進行實驗，并在實驗的打錨桿上做上相應的標記。頂部打錨桿的壓力達到8 t 即可達到實驗標準，幫錨桿達到6 t 即可達到標準，對于沒有達到相應要求的要進行二次抽查，并對其中的原因進行分析，直到達到實驗要求為止。第五對于巷道掘進過程中，相關的部分提供相關的巷道地質(zhì)資料，在對地質(zhì)變化進行預計前要制定出相應的支護參數(shù)調(diào)整計劃。最后在每次換班后，上崗的施工人員都要對錨桿進行認真的檢查，當發(fā)現(xiàn)有實效錨桿時要進行及時的補打，通過對一些列的施工修復合格后，方可進入到迎頭施工作業(yè)中

5 樹脂錨桿和噴射混凝土的要求

在對錨桿進行鉆眼前要實際要鉆眼的部位，并做上相應的標記，錨桿眼的角度要盡可能的按照相應的設計要求，錨桿眼的深度必須要按照相應的要求進行鉆眼。當完成鉆眼后可用壓風機或者壓水機消除眼中的巖粉，當對煤層或者軟巖進行打眼時，不要來回的拉拽煤電鉆的鉆桿，防止眼徑擴大。安裝前要對錨眼桿到方向、位置和深度以及平直度進行檢查保證符合相應的設計要求，還要對錨固劑好桿體進行檢查如果出現(xiàn)一項不合格就無法進行安裝。在噴射混凝土時要盡量保證混凝土的厚度均勻并要滿足相應的參數(shù)，切記不要采用露噴、落噴、手噴的現(xiàn)象，避免在注漿的過程在中出現(xiàn)跑漿漏漿的現(xiàn)象影響到施工。支護注漿時要保證錨漿桿孔的間距好排距相等，并要求和巖面垂直，在巷道錨桿底腳部注漿角度大約在30°～45°之間，要嚴格要求孔的深度，并和錨桿的長度相匹配。

6 結(jié)語

總而言之，軟巖巷道預應力錨注支護技術，要結(jié)合錨注聯(lián)合支護方案進行，并對軟巖巷道中的各個支護錨桿進行實驗，可以有效的保證軟巖巷道圍巖的變形情況，加強巷道的穩(wěn)定性。錨注支護應用到軟巖巷道中可以保證礦井的安全性。