锚网喷、锚索、注浆支护工艺在巷道修复与加固中的应用

锚网喷、锚索、注浆支护工艺在巷道修复与加固中的应用

王兵1，王焕军1，周广伟2

（1．枣庄市台儿庄区闫布煤矿，山东枣庄277012；2．枣庄市台儿庄区煤炭工业局，山东枣庄277000）

摘要该文介绍了“锚网喷+锚索+注浆”支护工艺在巷道修复与加固施工中的应用，“锚网喷+锚索+注浆”支护工艺是一种安全可靠的支护方式，尤其是在构造应力、围岩压力大、巷道稳定性较差的巷修工程中的应用。

关键词锚网喷锚索注浆

中图分类号TD266文献标识码B

目前，闫布煤矿采场已延深至－550m水平，随着14层煤的开采结束和开采深度的加大，在高地应力的长期作用下，巷道（硐室）变形必然会加剧，而“锚网喷、锚索、注浆”复合支护结构形式，有力地克服了巷道（硐室）高应力的不良作用，保证巷道的工程要求。

1“锚网喷、锚索、注浆”支护工艺的应用

闫布煤矿160采区绞车房硐室，断面为半圆拱形，原设计净断面为6600ˑ5350mm，主要采用锚网喷支护，锚杆采用Φ14ˑ2000mm普通螺丝钢锚杆。

绞车房硐室地下位于－550m车场右翼，离140采区1401工作面、146采区1461工作面较近（两工作面已回采完毕），围岩主要为深灰色泥岩、灰色中砂岩，围岩表现出松散、膨胀和软硬不均的特性，承载能力较低，碎胀特点明显，遇水或吸湿后，具有明显的软化和泥化现象，这些因素严重影响了硐室的稳定性，而造成绞车房硐室有一定的变形破坏。主要表现为：总体上两帮向内收敛，顶部和两帮有一定的裂缝，底板隆起。根据巷道目前的实际情况，决定采用锚网喷、锚索、注

*收稿日期：2011－07－28

作者简介：王兵（1969－），男，山东枣庄人，1992年毕业于徐州煤炭工业学校，现任枣庄市台儿庄区闫布煤矿副总工程师。浆进行补强措施。

2修复与加固技术参数及施工工艺

2．1修复与加固技术参数

2．1．1全断面锚网（索）喷支护

全断面锚固支护采用高性能螺纹钢锚杆支护。锚杆规格为Φ20ˑ2200mm，间排距800ˑ800mm，锚杆孔为Φ28mm，采用1卷中速2360型和1卷快速2335型树脂药卷加长锚固，锚固长度不少于800mm，锚固力不低于100kN，预紧力不低于50kN，托盘采用拱型高强度托盘，规格为150ˑ150ˑ8mm。

注浆管布置在两排锚杆之间，间排距1500ˑ800 mm。低压浅孔注浆管规格为Φ38ˑ1000mm的钢管。浆液采用单液水泥－水玻璃浆液，水灰比控制在0．8 1．0，水玻璃的掺量为水泥用量的3 5%，注浆压力控制在2MPa左右，注浆扩散半径控制在2．2m左右。

在两排锚杆之间全断面布置预应力锚索，预应力锚索的规格为Φ18．9ˑ7．0m，孔径Φ30mm，锚索的预应力不低于160kN，间排距为1500ˑ1600mm，垫板规格为300ˑ300ˑ16mm，采用1卷快速2335和2卷中速2360型树脂药卷锚固，锚固长度大于1．0m。锚索加强支护结构如图1所示。

后，减轻了工人的劳动强度及工作量，两端头支护回撤时间缩短了60﹪，大大缩短了正规循环时间，降低了劳动强度，提高了劳动效率。

（2）增加了煤炭产量，提高了经济效益。

（3）提高了设备安全性能，减少了顶板事故，同时，先进的综采设备的投入使用，减少了因机电设备故障对生产的影响，增加了开机率。

（4）减少了工作面人员配备。3202工作面每班人员配备比以往工作面减少了6人，提高了工作面效率。

5结束语

3202工作面从安装、回采到撤除，经历了顶板初次来压、周期来压，并过断层14条，其中FS28断层落差达5m。一般情况下，每班平均推进6个循环，最高可达8个循环。根据该套设备在现场的使用情况，认为综采配套设备在2煤层的应用是成功的。实现了较薄煤层综合机械化开采，获得了良好的经济效益及社会效益，同时也积累了在较薄煤层条件下使用综合机械化开采的经验，为综采回采工艺在东滩煤矿及其它较薄煤层矿区的推广打下基础。

参考文献：

［1］赵洪亮．薄及较薄煤层群矿井综采技术应用研究，能源技术与管理，2009，04

［2］刘立忠．薄煤层综合机械化采煤的应用，装备制造，2010，01

图1锚索加强支护结构

钢筋托梁采用Φ14mm的钢筋焊接而成，规格分别为4900ˑ80mm和4100ˑ80mm。金属网用Φ6．5 mm钢筋焊接，网片规格为1000ˑ2000mm，网孔规格为100ˑ100mm。

当完成全断面锚杆、锚索和注浆管的安装后，进行硐室全断面喷浆，喷射混凝土强度等级C30，配合比1：2：2，掺3 5%速凝剂，厚度70 80mm。

2．1．2全断面二次注浆加固

利用锚网喷支护中安装的注浆管采用低压浅孔壁后充填的方式对围岩进行注浆加固。

2．1．3底板锚注加固

（1）硐室底角卧底和铺设金属网。

对硐室底角处卧底、铺设金属网，要将金属网深入到硐室实际底板以下100 150mm，然后利用底角锚杆和锚索对硐室底角进行锚固加固。

（2）底板反底拱结构和锚固支护。

浇筑混凝土前卧底时，将底板卧成弧形结构，铺设50mm左右的垫层，然后铺设由Φ6．5mm钢筋焊接而成的经纬网，浇筑1000mm厚混凝土后（弧中间最深部位），形成反底拱结构。然后铺设由Φ6．5mm钢筋焊接而成的经纬网，并利用自钻式中空注浆锚杆进行锚固，中空注浆锚杆由中空特种钢制成，规格为Φ25ˑ2000mm，极限拉断力150kN，延伸率10 15%，间排距为800ˑ800mm，采用拱形高强度托板，规格为150ˑ150ˑ8mm。

底板的注浆加固应在喷射混凝土凝固后进行。注浆时采用单液水泥－水玻璃浆液，水灰比控制在0．8 1．0左右，水玻璃的掺量为水泥用量的3 5%。浆液结石率不低于92%，浆液固结体强度不低于20 MPa，注浆压力控制在2．0MPa以内，保证喷层不发生开裂，注浆扩散半径控制在2．0m左右。

底板钢筋托梁采用Φ14mm的钢筋焊接而成，托梁规格为2500ˑ80mm，金属网采用Φ6．5mm钢筋焊接而成的经纬网，网片规格为1000ˑ2000mm，网孔规格为100ˑ100mm。形成的底板锚注加固结构如图2所示

。

图2底板锚固支护结构

2．1．4全断面复注和复喷加强支护

全断面复注加强支护采用高压深孔渗透注浆，高压深孔渗透注浆及低压浅孔注浆采用同一注浆管，注浆前可采用Φ27mm钻头进行扫孔，扫孔深度控制在5．0m左右。高压深孔渗透注浆过程中的主要技术参数为：

（1）注浆材料：渗透注浆材料以高渗透性、高强度的水泥浆液为主，采用52．5级普通硅酸盐水泥，水灰比控制在0．5 0．6，掺加水泥量0．7%的NF高效减水剂。浆液的结石率不低于95%，强度不低于30MPa。

（2）注浆参数：施工时注浆压力3 5MPa，加固范围4．0m左右，注浆扩散半径2．0m左右。

（3）滞后注浆时间：一般滞后低压浅孔充填注浆1周左右。

完成全断面注浆后，进行再次喷浆，喷射混凝土强度和配合比同前述要求，喷厚70 80mm，要覆盖住锚索锚具和托盘，使总喷厚达到150mm。

2．2施工工艺

本巷道修复与加固施工工艺为：

清除巷道顶帮危矸→安装高性能螺纹钢锚杆、注浆管、预应力锚索→安装钢筋托梁和金属网→喷射混凝土（厚度70 80mm）→全断面二次注浆加固→底板锚注加固→全断面复注和复喷加强支护（厚度70 80mm）。

3结束语

锚网喷、锚索、注浆支护施工工艺有效地克服较大构造应力及围岩压力，保持了围岩的长期稳定。该支护方法满足了巷道工程技术要求，提高了施工安全系数，减少了巷道修复次数。