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摘 要:分析巷道采用錨網支護的可行性,并介紹了鉛坑礦對不穩定巖層巷道采用了錨網噴聯合支護方式,取得了良好的效果
關鍵詞:剛性支護;錨網支護;效果
On the Lead Pit Mine Tunneling Shoring
ZHAO Chong-yuan
(Fujian Tianhushan Energy Co., Ltd. Quanzhou 362617, Fujian, China)
Abstract: This paper analyzes roadway with the feasibility of bolting with mesh, and describes the lead-pit mine on the unstable rock roadway anchor net spray combined support the way, and achieved good results
Key words: rigid support; anchor support; effect
中圖分類號:TD353 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-0802-(2012)
0 引言
天湖山鉛坑礦的掘進巷道很長時間仍沿用傳統的無預應力剛性支護即架棚支護。這種方式支護方式存在維護速度慢、需多次維護等諸多問題。為此,在巷道支護過程中采用錨網噴支護 。
1 剛性支護的缺點
我礦維護巷道過去一直沿用架棚支護方式,通過分析和觀測,剛性支護有以下缺點:
a) 施工斷面不得不加大,為了保證達到設計斷面,采用工字鋼棚支護,需要設計斷面加寬0.5-1.0 m,處理矸石多;
b) 不能充分利用圍巖的承載能力,支護載體單薄,支撐能力較差;
c) 被動待壓是其最大特點,根本不存在預應力,處于被動狀態;
d) 不能直接作用于圍巖,之間存有空間,容易造成圍巖繼續松動、膨脹,還因巖層的流變錯動造成應力集中,導致支護變形,需多次修復。
錨網支護能主動進行預應力支護,避免圍巖進一步松動破壞。它可以直接利用自然平衡拱原理,錨固拱以外的圍巖,安全系數大。這種支護方式還能充分利用圍巖自身強度,形成自動支護,承載體厚度大,受力均勻,不至于造成應力集中。錨網噴支護施工工藝:光爆掘進→臨時支護→打錨桿眼→安裝錨桿→掛網→初噴→二次支護復噴
2 合理選擇支護參數,搞好錨桿支護設計
選擇合理支護參數必須以地質條件、圍巖穩定性及巷道設計的寬、高度為依據,確保錨桿的各項支護性能滿足要求。
2.1 錨桿長度。
根據
公式L=N(1.1+B/10)及巷道寬度(B=2.3 m)、圍巖影響系數,
可知實際錨桿長度選擇為L=1.6m。
2.2 錨桿直徑。
從錨桿支護效果和經濟上綜合考慮,
建議采用直徑ψ=33.0 mm的管縫式錨桿。
2.3 錨桿間排距
根據公式D=L/2,錨桿間排距為0.8 m。
2.4 金屬網的選擇
根據巷道變形嚴重、裂隙較多的實際情況選擇掛金屬網,主要是用其提高混凝土的整體性,增加噴層的抗拉、抗剪強度,防止噴層開裂。金屬網一般使用8#或6#鐵絲制作,網孔規格為100 mm ×100 mm,并按上下交錯的原則編制,節點必須焊接牢固。鋪設金屬網時,必須鋪設平展;網片搭接長度200 mm,用14#鐵絲扭接牢固,并在網片搭接處打一排錨桿,以確保網片的牢固性,托板應壓緊金屬網。
3 加強施工質量技術管理
在錨網噴聯合支護過程中每道工序的施工質量都直接影響錨桿的支性能,一旦出現一道質量低劣的工序,就會大大降低錨桿支護效果,甚至使錨噴聯合支護失去作用。
3.1 提高爆破效果,控制巷道成形
根據地質資料和工程穿過的圍巖層柱狀情況編制爆破圖表。圖表中詳細規定巖巷炮眼布置數目、角度、裝藥量和裝藥結構,并在掘進班組認真貫徹,施工人員按爆破圖表進行鉆眼、裝藥和連炮施工。
3.2 進行臨時支護
由于巷道掘進過程中錨固存在一定的滯后現象,再加上圍巖的不穩定,必須進行臨時支護,來保證工作面頂板的完整,并杜絕空頂作業。
3.3 確保錨桿施工質量
錨桿孔必須嚴格按設計要求的角度、深度施工,否則角度不合適,孔超深或過淺都直接影響錨桿的錨固作用而減小錨固力,使錨桿失效。孔深誤差一般為30 mm左右,錨桿固定堅持先拱部,再頂幫,后底幫的順序,保證錨桿施工質量。
3.4 初噴。
初噴30 mm~40 mm速凝混凝土。混凝土選用的材料應是品質堅硬,粒徑適中,不含雜質的潔凈材料。沙為純凈的河沙,石子粒直徑小于20 mm,將粒徑大于15 mm 的石子控制在 以下,石子過篩,并用水沖洗干凈。其次是混凝土的配料,水灰比取0.4~0.45。混凝土配合比為水泥:砂子:石子=1:2:2。
3.5 二次支護復噴
混凝土的噴射工藝非常重要,直接影響到噴層的質量。如果一次噴全厚,噴射混凝土因自身塑性及自重過大而脫落或降低其致密程度,尤其對拱頂部分影響最大。而兩次噴射則可在第一次噴射時及時封閉圍巖,并因其自身塑性使圍巖內部應力得以充分釋放,從而降低二次支護的負荷。在第一層噴射混凝土固結后,圍巖基本穩定時進行復噴,整個噴層的致密性可大大提高。一般初噴厚度為10 mm~30 mm,復噴厚度100±30 mm[1]。
3.6 注意施工細節的監管
a) 錨桿孔打好后,上錨桿時必須先把孔內的灰塵清理干凈,以防灰塵過多造成錨桿的錨固力降低;
b) 噴射順序為:先墻后拱,從墻基開始自下而上進行,噴槍頭與受噴面應盡量保持垂直。噴槍頭與受噴面的垂直距離以0.8 m~1.0 m為宜;
c) 搞好錨桿直徑、鉆孔直徑合理匹配,即從支護效果、成本、效率等幾方面對錨桿直徑、鉆孔直徑等參數合理選擇,能較大地提高錨桿錨固力,改善錨網噴聯合支護對圍巖的支護效果。
4 應用效果分析
鉛坑礦采用錨網噴聯合支護效果良好。節省大量支護材料,支護費大大降低;錨網噴支護較傳統的砌碹、架棚可以大幅度減輕工人的勞動強度,減少輔助工作量,有力于提高工效,而且施工方便,操作安全;利用錨網噴聯合支護,發揮了圍巖的自身承載能力,可以改變巷道的承壓狀態,從而有效地控制巷道變形量。
5 結語
采用錨網支護方式維護巷道,材料、人工消耗少,施工安全系數大,巷道使用周期長,無需二次修復。它具有技術上的安全可靠、經濟上的合理可行、并且能減少維修巷道對生產影響等特點,可在各種巷道維修中推廣使用。
參考文獻:
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