新型中空注浆锚索及无止浆层底板注浆支护技术在修护中的应用

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摘要：采用新型中空注浆锚索及无止浆层底板注浆支护技术的实践与应用，证明了该项支护技术不仅对减轻巷道的变形破坏、减少巷道的返修率具有重要意义，而且对于矿井巷道修护的支护技术研究探索亦具有重大意义，同时更为有效解决矿井地压治理的短板问题开辟了新的技术途径。

关键词：中空注浆 支护 巷道修护

中图分类号： TD353 文献标识码： A

1、概述：

淮南矿业集团潘三矿是一座设计年产300万吨的煤矿，1979年开工建设，1992年建成投产。随着开采年限的增加，开采深度也也在逐渐增加，地压对巷道的破坏作用越来越严重，修护工作任务繁重。地压治理工作己成为矿井安全生产技术工作的重点、难点和瓶颈。2012年～2013年潘三矿将新型中空注浆锚索与无止浆层底板注浆支护技术运用于矿井—650m西一石门、西二石门巷修施工中。通过工程实践表明：中空注浆锚索集支护与锚注于一身，利用中空注浆锚索兼做注浆管，在保证全长锚固的前提下，利用注浆材料改变围岩的性质，能够有效得提高围岩强度和围岩承载能力，而无止浆层底板注浆支护技术能够控制因巷道底臌而带来的巷道失稳变形现象。

2.巷道支护技术

2.1技术思路

受采动影响巷道的变形与破坏，主要是由于巷道在掘进时的支护设计不适应巷道现在的受力与变形规律。或者是巷道支护设计的强度不够，或者是巷道支护设计的允许变形量不够。其次是由于巷道围岩与U型钢支架、料石砌碹之间大多是点接触，没有形成面接触而受采动影响变形与破坏。巷道修护，是在巷道原来的支护基础上，根据巷道将要受到的压力作用及其变形特点，通过改造和增加部分支护，使其在经受采动影响时不被破坏，或虽经破坏但可通过少量维修可安全使用。巷道修护过程，既要改造原来的支护，又要利用原来的支护；增加的支护结构必须与原来的支护体相互联合、相互协调、相互增强。

按照上述思路，采取喷浆、注浆封闭加固围岩，提高围岩的整体强度；在U型棚间补打中空注浆锚索，在注浆过程中将可凝固的浆液注入岩层，浆液胶凝、硬化后，将岩石碎块黏结在一起，或充满岩层裂隙，形成某种具有砾石类性质的岩石，最终形成U型棚支架、中空注浆锚索、喷浆层、注浆后胶结成一体，以共同抵抗巷道顶、帮的变形与破坏。

2. 2采用的技术路线

1）拆除料石碹及剥除覆裹U型钢支架的砼，恢复或修复型钢支架的支护性能；

2）及时喷层：随巷修岩面暴露，及时喷射混凝土封闭加固岩面；

3）在U型钢支架与巷道围岩之间注浆密实，减轻支架的变形与破坏；

4）在U型棚顶部、帮部加打中空注浆锚索；

5）巷道底部采用底板无止层分层注浆技术。

2. 3采用的技术参数

2.3.1中空锚索注浆技术参数及要求：

1、中空注浆锚索规格为Φ22*6300mm，使用专用的橡胶管涨拉封孔。

2、中空注浆锚索间排距：排距不大于3000mm，间距不大于1800 mm，每个断面巷道共布置5根注浆锚索分别布置在：第一根布置在巷道中心位置，然后以第一根为准左右1800mm距离（两肩窝）位置各布置一根，依次往下1800mm位置再各自布置一根。

3、中空注浆锚索外露≤300mm，锚索托盘必须使用10#铁丝系在顶部钢筋笆片上。

4、每根中空注浆锚索配一卷K2335和一卷Z2355树脂药，K2335（快速锚固药）树脂药应放在眼底，将药送至眼底后方可开始搅拌，搅拌时间40-60s，30min后涨紧。

5、注浆材料：本次注浆材料主要选用新鲜的P.O32.5普通硅酸盐水泥，水：水泥：注浆添加剂=8：16：1。

6、注浆压力及注浆量：终压为3.5-8MPa。注浆时将以巷道加固密实为目的，注浆量以实际发生为准。

7、单孔注浆结束标准：1）达到设计注浆压力，并稳压达10分钟以上；2)虽未达到注浆压力，但从其他注浆孔窜浆；3)注浆过程中发现有漏浆现象，并确认无法封堵。

2.3.2无止浆层分层底板注浆技术参数及要求：

1、注浆孔布置及规格：

1）注浆孔间排距为不大于2m

2）孔深1000mm孔径为∮50mm, 注到底板出浆，第一层为止浆层。

3）孔深1500mm孔径为∮42mm, 注到底板出浆，做为第二层止浆层。

4）孔深2500mm孔径为∮42mm，，是关键注浆层，注到注不动为止。

2、注浆材料：选用新鲜的PS32.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.8:1。

3、注浆压力及注浆量：终压为3.5-8MP。注浆时以巷道加固密实为目的，注浆量以实际情况为准。

4、单孔注浆结束标准：

1）达到设计注浆压力，并稳压达10分钟以上；

2）虽未达到注浆压力，但从其他注浆孔窜浆；

3）注浆过程中发现有漏浆现象，并确认无法封堵。

5、制浆、注浆：首先连接好注浆胶囊，试压合格后即可制浆、注浆。注浆单孔达注浆结束标准后，即可结束该孔注浆。

6、如在底板注浆过程中，浅孔布置密度不够，造成注浆帷幕（初止浆层）效果差，可根据现场条件适当增加注浆孔的数量并对注浆孔进行注浆以达到效果。

3.施工与监测

3.1中空锚索及无止浆层分层底板注浆施工工艺

1.顶、帮中空锚索注浆顺序：用澳机打眼下注浆锚索装封口橡胶管涨拉锚索连接注浆头进行注浆注浆达到标准后停浆(关闭注浆机)

2.无止浆层分层底板注浆顺序：用风锤打眼将注浆管与注浆胶囊连接下注浆胶囊注浆注浆达到标准后停浆(关闭注浆机) 打开侧面截止阀对注浆胶囊进行泄压取出注浆胶囊。

3.2注浆设备

注浆选用ZDY50/16-22型液压式注浆泵，制浆采用JBJ-300型搅拌机、及配套高压管

3.3注浆监测

在巷道注浆前及注浆结束后，利用内窥仪对巷道围岩松动圈等进行监测，结果见图。

注浆前窥视图

注浆后窥视图

4.结语

通过对潘三矿西二石门长600余米巷道采用中空锚索注浆和无止浆层分次底板注浆技术的修护，经过一年多时间的观察，现场的支护结构完好。因此该项支护技术的研究与实践，不仅对减轻该巷道的变形破坏、减少该巷道的返修量、保证巷道的运输、通风、行人安全具有重要意义，而且对于矿区巷道修护的支护技术的研究探索亦具有重大意义。同时，也为巷修的支护难题开辟了新的技术途径。

作者简介：黄振东（1977---），男，助理工程师，2007年毕业于淮南职业技术学院，现在淮南矿业集团潘三矿修护二区从事修护管理工作，任技术主管。