光爆锚喷支护新工艺
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主要内容
1 光爆锚喷支护技术的发展与现状 2 光爆锚喷支护新工艺研究 3 光爆锚喷支护新工艺劳动组织 4 采用光爆锚喷新工艺施工巷道的效果
1 光爆锚喷支护技术的发展与现状
1.1 光爆锚喷支护技术的发展
1.1.1 国外光爆锚喷支护的发展
光爆锚喷支护是一种先进的井巷掘进施工技术， 它主要包括光面爆破、锚杆支护和喷射混凝土三个 方面的内容。
光爆锚喷支护技术在徐州矿区应用50多年来，其技 术得到了不断的改进和完善，全集团公司下属矿井的 岩巷施工全面使用了该项技术，在软岩巷道掘进中也 得到了广泛的推广。
近年来，随着开采深度的加大，矿井的地应 力相对增加，给巷道支护带来了一定的难度， 广大工程技术人员将煤巷支护工艺拓展到岩巷 施工工艺中，普遍使用等强锚杆和树脂锚固剂， 并采用锚杆快速安装一体化工艺。改善了巷道 围岩的受力状况，岩石巷道的支护状况得到了 明显的改观。
光爆锚喷支护突破了传统的支护理论，不是消极 地承受围岩压力，而是尽量保持围岩的完整性，限 制围岩的变形、位移和裂隙发展，充分发挥岩体自 身支承作用，把围岩从荷载变为承载，变消极因素 为积极因素，变被动为主动，这是锚杆支护与一切 旧的支护形式最根本的区别。
最早问世的是锚杆。据记载，1910年在美国首次研 究试验，1912年在阿伯施莱的弗里登斯煤矿开始使用锚 杆来支护巷道顶板，1915～1920年美国的金属矿山也 开始使用年开始引进，1971年全日本有32个金属矿山使 用了金属锚杆。
1.2.1 传统光爆锚喷施工工艺
传统光爆锚喷施工工艺主要方式 为“二掘一喷”，其流程为：
迎头打眼→装药、联线、放炮→ 找掉→临时支护→出矸→打锚杆支 护→（重复以上工序）→初喷→集 中复喷成型。
1.2.2 传统光爆锚喷支护工艺存在的问题
虽然光爆锚喷技术在徐州矿区得到了普遍 的应用，但是随着开采深度的加大，也暴露 了其在生产实践中存在的问题，主要表现在： 过分强调网、梁和喷层的支护作用，忽视了 锚杆的主体支护作用。树脂锚杆支护体系对 锚杆螺母二次紧固提出了很高的要求，传统 锚喷支护工艺无法满足这一要求，因而大大 降低了锚杆的锚固作用。
1.2.2.1 传统工艺在工程设计方面的主要缺陷
(1)锚杆托盘与暴露围岩的接触为点线式接触。 (2)喷层厚度的不合理。传统工艺中，过分强调喷体 的支撑作用，设计的喷厚一般为120mm以上，多数 达到200mm，如在大断面巷道、岩巷交岔点、大硐 室（绞车房、变电所等）设计的喷层厚度都在 250mm，甚至更大。 (3)不能发挥金属网、托梁在喷体中的骨架作用。
喷射混凝土技术是由喷射水泥砂浆技术发展而来的。 1905年美国在建筑修缮方面使用喷浆技术。1911年德 国第匹约堡煤炭管理局首次提出用喷射水泥砂浆支护井 巷的可能性。1914年开始在井下用喷射水泥砂浆支护巷 道。1924年前苏联顿道斯矿井开始应用喷浆支护。
光面爆破作为锚喷支护的超前工序，是在二十 世纪50年代由瑞典发展起来的。瑞典哈棱曾在地 下建筑物进行试验，兰格弗尔斯和伦德伯格曾用 树脂玻璃进行模拟试验，均得出了有关的参数和 结论。
1.1.2 国内光爆锚喷支护的发展
我国从20世纪50年代中期开始采用光面爆破 锚喷支护技术，经过了长时间的试验、摸索， 1975～1981年为大面积推广应用阶段。1975年 煤炭部召开了煤炭系统光爆锚喷会议，正式把这 项新技术确定为井巷支护技术改革的发展方向， 并作为重大技术项目在全国煤矿推广。
1981年以后进入巩固发展阶段。1986年，煤 炭部以徐州矿务局为主要研究和完成单位上报的 光爆锚喷支护技术研究推广应用，被评为国家重 大科技进步一等奖。
在－800m水平以下的破碎岩层、断层带等区 段，采用了锚喷和注浆相结合的施工工艺，巷 道维护状况得到了显著改善。
1.1.4 光爆锚喷支护技术取得的成就
光爆锚喷支护技术与传统的支护技术相比， 其主要成就在于：
（1）进度快，效率高。 （2）强度高，质量好。 （3）安全可靠。 （4）省材料，成本低。
1.2 光爆锚喷支护现状
1.2.2.2 施工工艺的缺陷
传统的锚喷施工工艺，存在着对施工质量较难控制 的环节，有些环节，直接影响工程质量的提高，也影 响工程质量的检测。主要表现在以下方面：
(1)对锚杆质量控制的影响。 (2)由于锚杆施工后被初喷覆盖，不能有效地实施树 脂锚杆的二次紧固，不利于锚杆质量检查。 (3)现场存在刻意造型的倾向。 (4)传统工艺中，组织生产方式为“两掘一喷”，第 二掘进班放炮对第一掘进班已支护好的地点造成影响。
多年的实践证明，光爆锚喷支护技术先进， 安全可靠，经济合理，有利于加快掘进速度， 降低工程造价。但是从20世纪末到本世纪初， 锚喷支护技术没有得到进一步的深化和完善。
1.1.3 徐州矿区锚喷支护的使用情况
徐州矿区从20世纪70年代开始研究、试验、推广锚 喷支护技术。其巷道光爆锚喷支护技术水平在全国处 于领先地位。如大黄山煤矿巷道的光爆锚喷技术水平 一直居于全国领先水平，建井工程处施工的卧牛山防 空洞工程的光面爆破达到世界一流，眼痕率达100%， 许多单位来参观学习。在锚杆支护方面，从1976年 起开始研究、试验，二十世纪70年代至80年代在全 国处于领先水平。但到20世纪90年代中期发展相对 缓慢。
传统的锚喷支护工作，虽然取得了一 定意义上的成功，但是在施工过程中及 后期巷道的使用过程中，由于工艺的原 因，出现了许多问题。
1.2.2.3 对安全生产的影响
(1)一次喷厚过多的问题。在传统的工艺施工中， 要求初喷跟到迎头，复喷距迎头不超过一个圆班的 进尺。在实际操作中，为赶任务，往往一次完成全 部的喷浆工作。有时一次喷厚达150mm以上，由于 喷体不能在短时间内达到相互之间以及与围岩之间 稳定凝固胶结，初喷体在自身的重力作用下自行掉 落，造成人身伤害事故，或者喷体在自身的重力影 响下，发生下垂塑性变化，喷体与围岩形成空间， 影响喷体的支护效果。
同时由于传统的锚喷施工工艺在爆破 后直接挂网打锚杆，因巷道表面往往凹凸 不平，致使锚杆托板不能有效地紧贴岩面， 从而降低了锚杆的支护质量。此外，随着 徐州矿区各矿井的开采深度的加大，传统 工艺施工的巷道失修比例越来越大，且修 护的难度随着地应力的增加而增大。传统 锚喷支护工艺在工程设计、生产实践中还 存在诸多的缺陷和薄弱点。
1 光爆锚喷支护技术的发展与现状 2 光爆锚喷支护新工艺研究 3 光爆锚喷支护新工艺劳动组织 4 采用光爆锚喷新工艺施工巷道的效果
1 光爆锚喷支护技术的发展与现状
1.1 光爆锚喷支护技术的发展
1.1.1 国外光爆锚喷支护的发展
光爆锚喷支护是一种先进的井巷掘进施工技术， 它主要包括光面爆破、锚杆支护和喷射混凝土三个 方面的内容。
光爆锚喷支护技术在徐州矿区应用50多年来，其技 术得到了不断的改进和完善，全集团公司下属矿井的 岩巷施工全面使用了该项技术，在软岩巷道掘进中也 得到了广泛的推广。
近年来，随着开采深度的加大，矿井的地应 力相对增加，给巷道支护带来了一定的难度， 广大工程技术人员将煤巷支护工艺拓展到岩巷 施工工艺中，普遍使用等强锚杆和树脂锚固剂， 并采用锚杆快速安装一体化工艺。改善了巷道 围岩的受力状况，岩石巷道的支护状况得到了 明显的改观。
光爆锚喷支护突破了传统的支护理论，不是消极 地承受围岩压力，而是尽量保持围岩的完整性，限 制围岩的变形、位移和裂隙发展，充分发挥岩体自 身支承作用，把围岩从荷载变为承载，变消极因素 为积极因素，变被动为主动，这是锚杆支护与一切 旧的支护形式最根本的区别。
最早问世的是锚杆。据记载，1910年在美国首次研 究试验，1912年在阿伯施莱的弗里登斯煤矿开始使用锚 杆来支护巷道顶板，1915～1920年美国的金属矿山也 开始使用年开始引进，1971年全日本有32个金属矿山使 用了金属锚杆。
1.2.1 传统光爆锚喷施工工艺
传统光爆锚喷施工工艺主要方式 为“二掘一喷”，其流程为：
迎头打眼→装药、联线、放炮→ 找掉→临时支护→出矸→打锚杆支 护→（重复以上工序）→初喷→集 中复喷成型。
1.2.2 传统光爆锚喷支护工艺存在的问题
虽然光爆锚喷技术在徐州矿区得到了普遍 的应用，但是随着开采深度的加大，也暴露 了其在生产实践中存在的问题，主要表现在： 过分强调网、梁和喷层的支护作用，忽视了 锚杆的主体支护作用。树脂锚杆支护体系对 锚杆螺母二次紧固提出了很高的要求，传统 锚喷支护工艺无法满足这一要求，因而大大 降低了锚杆的锚固作用。
1.2.2.1 传统工艺在工程设计方面的主要缺陷
(1)锚杆托盘与暴露围岩的接触为点线式接触。 (2)喷层厚度的不合理。传统工艺中，过分强调喷体 的支撑作用，设计的喷厚一般为120mm以上，多数 达到200mm，如在大断面巷道、岩巷交岔点、大硐 室（绞车房、变电所等）设计的喷层厚度都在 250mm，甚至更大。 (3)不能发挥金属网、托梁在喷体中的骨架作用。
喷射混凝土技术是由喷射水泥砂浆技术发展而来的。 1905年美国在建筑修缮方面使用喷浆技术。1911年德 国第匹约堡煤炭管理局首次提出用喷射水泥砂浆支护井 巷的可能性。1914年开始在井下用喷射水泥砂浆支护巷 道。1924年前苏联顿道斯矿井开始应用喷浆支护。
光面爆破作为锚喷支护的超前工序，是在二十 世纪50年代由瑞典发展起来的。瑞典哈棱曾在地 下建筑物进行试验，兰格弗尔斯和伦德伯格曾用 树脂玻璃进行模拟试验，均得出了有关的参数和 结论。
1.1.2 国内光爆锚喷支护的发展
我国从20世纪50年代中期开始采用光面爆破 锚喷支护技术，经过了长时间的试验、摸索， 1975～1981年为大面积推广应用阶段。1975年 煤炭部召开了煤炭系统光爆锚喷会议，正式把这 项新技术确定为井巷支护技术改革的发展方向， 并作为重大技术项目在全国煤矿推广。
1981年以后进入巩固发展阶段。1986年，煤 炭部以徐州矿务局为主要研究和完成单位上报的 光爆锚喷支护技术研究推广应用，被评为国家重 大科技进步一等奖。
在－800m水平以下的破碎岩层、断层带等区 段，采用了锚喷和注浆相结合的施工工艺，巷 道维护状况得到了显著改善。
1.1.4 光爆锚喷支护技术取得的成就
光爆锚喷支护技术与传统的支护技术相比， 其主要成就在于：
（1）进度快，效率高。 （2）强度高，质量好。 （3）安全可靠。 （4）省材料，成本低。
1.2 光爆锚喷支护现状
1.2.2.2 施工工艺的缺陷
传统的锚喷施工工艺，存在着对施工质量较难控制 的环节，有些环节，直接影响工程质量的提高，也影 响工程质量的检测。主要表现在以下方面：
(1)对锚杆质量控制的影响。 (2)由于锚杆施工后被初喷覆盖，不能有效地实施树 脂锚杆的二次紧固，不利于锚杆质量检查。 (3)现场存在刻意造型的倾向。 (4)传统工艺中，组织生产方式为“两掘一喷”，第 二掘进班放炮对第一掘进班已支护好的地点造成影响。
多年的实践证明，光爆锚喷支护技术先进， 安全可靠，经济合理，有利于加快掘进速度， 降低工程造价。但是从20世纪末到本世纪初， 锚喷支护技术没有得到进一步的深化和完善。
1.1.3 徐州矿区锚喷支护的使用情况
徐州矿区从20世纪70年代开始研究、试验、推广锚 喷支护技术。其巷道光爆锚喷支护技术水平在全国处 于领先地位。如大黄山煤矿巷道的光爆锚喷技术水平 一直居于全国领先水平，建井工程处施工的卧牛山防 空洞工程的光面爆破达到世界一流，眼痕率达100%， 许多单位来参观学习。在锚杆支护方面，从1976年 起开始研究、试验，二十世纪70年代至80年代在全 国处于领先水平。但到20世纪90年代中期发展相对 缓慢。
传统的锚喷支护工作，虽然取得了一 定意义上的成功，但是在施工过程中及 后期巷道的使用过程中，由于工艺的原 因，出现了许多问题。
1.2.2.3 对安全生产的影响
(1)一次喷厚过多的问题。在传统的工艺施工中， 要求初喷跟到迎头，复喷距迎头不超过一个圆班的 进尺。在实际操作中，为赶任务，往往一次完成全 部的喷浆工作。有时一次喷厚达150mm以上，由于 喷体不能在短时间内达到相互之间以及与围岩之间 稳定凝固胶结，初喷体在自身的重力作用下自行掉 落，造成人身伤害事故，或者喷体在自身的重力影 响下，发生下垂塑性变化，喷体与围岩形成空间， 影响喷体的支护效果。
同时由于传统的锚喷施工工艺在爆破 后直接挂网打锚杆，因巷道表面往往凹凸 不平，致使锚杆托板不能有效地紧贴岩面， 从而降低了锚杆的支护质量。此外，随着 徐州矿区各矿井的开采深度的加大，传统 工艺施工的巷道失修比例越来越大，且修 护的难度随着地应力的增加而增大。传统 锚喷支护工艺在工程设计、生产实践中还 存在诸多的缺陷和薄弱点。