巷道施工中錨噴支護(hù)技術(shù)分析

1、巷道施工中錨噴支護(hù)技術(shù)分析    關(guān)鍵詞:錨桿噴射;厚度;施工管理 在我國礦井開采日益加深, 礦山的地應(yīng)力越來越大。錨噴支護(hù)巷道在我國的使用范圍越來越廣泛。目前根據(jù)巷道不同性質(zhì)的圍巖,采用錨、網(wǎng)、噴等多種形式,也使錨噴支護(hù)技術(shù)得以更加的完善。 任何產(chǎn)品的生產(chǎn),不按其工藝要求進(jìn)行,質(zhì)量都是無法保證的。錨噴支護(hù)也是如此。錨噴支護(hù)質(zhì)量的制約因素很多,施工中只要有一個環(huán)節(jié)不按工藝要求進(jìn)行,就將會從根本上降低其質(zhì)量,影響支護(hù)效果。 1 錨桿支護(hù)工藝概述 在錨桿噴射混凝土支護(hù)的巷道中,錨桿所發(fā)揮的支護(hù)作用是為人所共知的。過去我們主要使用的管縫錨桿,由于其施工方便,便

2、于機(jī)械化作業(yè),提高了掘進(jìn)速度,為錨桿支護(hù)技術(shù)在我礦區(qū)的發(fā)展起到了推動作用。然而,幾十年的應(yīng)用也逐漸暴露出管縫錨桿存在著許多無法克服的缺點。由于管縫錨桿是靠管徑的彈性變形產(chǎn)生的管壁和鉆孔巖石表面之間的磨擦阻力錨固圍巖的,在材質(zhì)、加工和安裝質(zhì)量方面都難以達(dá)到設(shè)計要求,而且耐腐蝕性差,導(dǎo)致錨固力降低,支護(hù)質(zhì)量不穩(wěn)定。因此采用高初錨力、高強度的樹脂螺紋鋼錨桿替代管縫錨桿可以提高支護(hù)質(zhì)量其屈服荷載、破斷荷載大大高于普通錨桿,特別是在錨桿尾部螺紋部分經(jīng)過強化熱處理后,其強度高于桿體強度,并能保證必要的延伸率,使錨桿支護(hù)的安全可靠性進(jìn)一步提高。 2 錨噴支護(hù)的前提和基礎(chǔ)光面爆破 光面爆破是通過合理選擇爆破參

3、數(shù),使爆破后的巷道成形規(guī)整,減少了超挖和欠挖,最大限度地保持圍央的自撐能力,有利于安全施工和永久支護(hù)的安全使用。光面爆破施工在工藝上有著嚴(yán)格的要求。但我們在現(xiàn)場調(diào)查中發(fā)現(xiàn),不少的巷道光爆成形很差,超挖嚴(yán)重,圍巖表面不規(guī)整。究其原因,是末按工藝要求施工。有的施工人員為了片面追求進(jìn)度,不按要求布置周邊眼、隨意加大裝藥量,造成少鉆眼、多裝藥,根本不成其為光面爆破。其結(jié)果嚴(yán)重破壞了巷道圍巖的穩(wěn)定性、削弱了它的自身強度、降低了它的自承能力,給下一步的錨噴支護(hù)帶來很大困難。 3 合理確定復(fù)噴到迎頭的距離 在現(xiàn)場施工中,不少單位將復(fù)噴緊跟迎頭。這在巷道圍巖條件好、原始應(yīng)力較小時是可行的,因為這種巷道開挖后很

4、少發(fā)生變形。但大多數(shù)巷道則并非如此,它們往往要有一個變形期,使應(yīng)力得以重新分布、達(dá)到平衡,這樣巷道才趨于穩(wěn)定。根據(jù)巷道支護(hù)理,錨噴支護(hù)是一種主動支護(hù),是一種將“抗”與“讓”相結(jié)合的柔性作用,使圍巖應(yīng)力得以合理分布,提高圍巖自承能力,這樣更有利于維護(hù)圍巖的穩(wěn)定。 錨噴兩次支護(hù)也是根據(jù)上述機(jī)理提出的。巷道開挖后立即初噴一薄層砂漿或混凝土,并安裝錨桿。這樣利用噴層和錨桿的柔性特點,允許圍巖有一定量的變形,以改善圍巖內(nèi)部的應(yīng)力分布狀況,并控制圍巖有較大的變形發(fā)展,以達(dá)到發(fā)揮圍巖自承拱的承載能力的目的,減少對二次永久支護(hù)層的壓力。復(fù)噴到迎頭的距離,取決于圍巖的性質(zhì)、構(gòu)造、巷道斷面、掘進(jìn)速度與光爆效果等因

5、素。 4 一次噴射的厚度 噴射時,圍巖表面立即粘結(jié)成一層噴射混凝土。如果連續(xù)在一處噴射,粘結(jié)的混凝土層會愈粘愈厚,直到混凝土支持不住本身的重量,會出現(xiàn)脫落,影響混凝土的粘結(jié)與凝聚。如果噴頭移動的過快,在圍巖上只留下一層砂漿,大部分的骨料回彈,等薄層硬結(jié)后,再復(fù)噴必然會增加回彈率,影響效果。因此,一次噴射混凝土應(yīng)有一定的厚度,其厚度可根據(jù)巖性、圍巖應(yīng)力、巷道規(guī)格尺寸、噴射的角度等來確定。一次噴射厚度同噴射方向與水平面的關(guān)系可用下式計算: -噴射方向與水平面的夾角。 通過一般計算,一次噴射厚度為40(頂)70(幫)mm為最佳,分層噴射時,必須在前一層噴射混凝土終凝后再進(jìn)行。 5 錨噴支護(hù)技術(shù)施工中

6、的管理 煤礦施工的特點是地下分散作業(yè),嚴(yán)格執(zhí)行施工制度與落實措施更為重要。錨噴支護(hù)在質(zhì)量管理上還有不少薄弱環(huán)節(jié)亟待加強。 5.1 錨桿安裝的質(zhì)量管理 錨桿賴以發(fā)揮作用的首要條件其安裝角度和初始錨固力均要達(dá)到要求。實加強對錨桿安裝質(zhì)量的管理,要嚴(yán)格鉆孔質(zhì)量關(guān)。鉆孔時必須長釬和短釬交替使用,必須保證錨桿與頂板和兩幫的垂直度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。安裝螺紋鋼樹脂錨桿時,攪拌要到位,錨桿尾端的墊板要貼緊圍巖表面,然后用專有工具將螺母上緊,確保扭距、預(yù)應(yīng)力達(dá)到要求。這幾道工序一道都不能省,必須監(jiān)督施工人員逐項完成。只有這樣才能保證錨桿安裝角度和初錨力達(dá)到預(yù)期的要求,提高錨桿的支護(hù)效果。 5.2 噴射混凝土的

7、質(zhì)量管理 5.2.1 混合料的配合比 由于噴射混土施工工藝的特點,在選擇噴射混凝土配合比時,既要滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)對噴射凝土的物理力學(xué)性能方面的要求,又要考慮噴射混凝土施工工藝方面的要求,而使噴射混凝土具有足夠的抗壓、抗拉、粘結(jié)強度,又使噴射混凝土收縮變形值保持最小,噴射作業(yè)時的加強彈花機(jī)率也最低。噴射混凝土的配合比不但決定噴射混凝土的強度,也是確定其成本高低的重要因素。噴射混凝土的成功依賴著許多變化的因素,便其配合比是在諸多因素中起著主導(dǎo)作用的。        5.2.2 噴射混凝土厚度 5.2.2.1 嚴(yán)格按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

8、加強對噴射混凝土質(zhì)量的檢查,嚴(yán)格進(jìn)行試塊強度檢測,不得弄虛作假,否則不予定級。 5.2.2.2 加強石子的級配管理,對于含石粉,泥土的石子、砂子要事先沖洗干凈,做到不合格的料不下井。 5.2.2.3 噴射混凝土的拌合要使用專用攪拌機(jī),要嚴(yán)格按配合比隨拌隨用。 5.2.2.4 加強對管理人員與施工人員的技術(shù)培訓(xùn)和思想教育、提高他們的技術(shù)素質(zhì)、質(zhì)量意識與執(zhí)行堆積的自覺性。 噴射混凝土厚度是巷道錨噴支護(hù)的主要參數(shù)之一,因此成為支護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定檢查的基本項目。在目前的情況下,要有效地控制噴射混凝土的厚度,一是要加強現(xiàn)場與施工同步的監(jiān)督和管理;二是必須實行拉線噴射,即按巷道的凈斷面尺寸拉好線進(jìn)行噴射,

9、這是在目前條件下控制噴厚的簡單易行而又具顯著效果的方法;三是加強噴射施工前后巷道尺寸的對比檢查,在巷道上下幫定點,每1米為一個控制點,在這一點上對噴射前后的巷道尺寸進(jìn)行對比檢查,從而確保噴射厚度達(dá)到要求。 5.3 其他方面 在噴射混凝土施工中還存在著其他一些不良現(xiàn)象,也必須加強管理加以克服。 多次重復(fù)噴射?，F(xiàn)在的噴射機(jī)具與噴射工藝完全能滿足目前的噴厚要求,但不少單位還采取多次噴射的施工方式。在這種情況下,噴層只要受力,就極易在兩次噴射面之間產(chǎn)生離層,影響其支護(hù)強度。 由于巷道成形不好,巷道出現(xiàn)較大超挖時,個別區(qū)隊則采取填矸或者掛多層金屬網(wǎng),制造假幫假頂。這些均不利于巷維護(hù)。 噴前不沖刷受噴面。噴射混凝土前必須將受噴面沖刷干凈,否則必然削弱噴射混凝土與受噴面的粘結(jié),直接影響噴層的支護(hù)能力,降低支護(hù)效果。 噴后不養(yǎng)護(hù)。噴射混凝土施工后的養(yǎng)護(hù)是一道很重要的工序。井下潮濕、空氣濕度大,對噴射混凝土養(yǎng)護(hù)有一定好處。便噴射混凝土中添加了速凝劑,在水化過程中,需要較多水分。因此養(yǎng)護(hù)對提高噴體強度是必須措施之一。 結(jié)束語 總之, 錨噴支護(hù)技術(shù)在巷道施工中占有相當(dāng)重要的地位,做好施工的每一步工作,加強施工管理,為延長巷道服務(wù)年限和