注浆锚索在沿空巷道围岩加固中的应用

注浆锚索在沿空巷道围岩加固中的应用

发表时间：2018-02-26T11:07:27.807Z 来源：《基层建设》2017年第33期作者：刘淑[导读] 摘要：随着煤炭回采速度的加快，造成工作面接替紧张，不可避免出现同一采区需要连续进行开采的现象，其巷道支护面临着本工作面和相邻采空区的双重影响，支护和维护难度增大中煤新集能源股份有限公司新集二矿安徽淮南 232101 摘要：随着煤炭回采速度的加快，造成工作面接替紧张，不可避免出现同一采区需要连续进行开采的现象，其巷道支护面临着本工作面和相邻采空区的双重影响，支护和维护难度增大，给工作面的掘进和回采带来了一定的难度，本文通过分析220116风巷上帮煤体采取注浆和未采取注浆两种不同加固方案，在两种加固方案下，通过研究该工作面相邻的220112机巷在掘进期间和回采期间下帮巷道围岩变形情

况，为类似条件下巷道的支护提供参考依据。

关键词：注浆锚索；沿空巷道；围岩加固；

1 概述

中煤新集能源股份有限公司新集二矿位于安徽省凤台县城西约12km处，淮南市毛集实验区花家湖境内，东西走向最长约6km，南北倾向最宽约5km，面积约22km2。新集二矿二叠系山西组下部的1煤和1上煤，煤质优良、发热量高，含三分之一焦煤，地质储量为1.12亿吨，占矿井总储量26%，-750m水平以浅可采储量为3400万吨，占二水平总储量的41.5%。1煤组地质赋存情况简单，煤层倾角8°～12°，特低硫，特低磷，富焦油及中高发热量，其煤质为主要为1/3焦煤，煤质优良，储量大，若实现连续开采1煤，将对矿井正常的生产接替及效益起到重要作用，实现矿井稳产高效的必要保证。

2 工作面生产接替概况

新集二矿1煤西翼接替顺序为：220116工作面→220112工作面→220108工作面→220106工作面，由下向上逐段进行回采，其中220116工作面回采期间，220112机巷正在掘进，220116风巷与220112机巷之间留有7m的煤柱，目前220116工作面已经回采完毕，220112工作面正常进行回采。

3 注浆加固方案 3.1加固方案

为对比分析不同加固方案下的巷道加固效果，在220116工作面回采范围内，风巷中间预留100m未采取喷、注浆加固，巷道其余部分均采取喷、注浆加固方案，其中220112机巷掘进期间也对下帮煤体采取喷、注浆措施。

3.2 施工顺序

施工时先执行“敲帮问顶”，找净施工地点的浮矸危岩，然后按照打注浆锚杆（锚索）→喷浆（喷浆之前必须采用编织袋对注浆锚杆和注浆锚索进行保护。防止孔口被堵）→注浆。

3.3 中空注浆锚索相关参数

中空注浆锚索孔深6m（也可根据现场情况调整为4.3m），每孔使用2卷MSK2360型锚固剂，索体公称直径：22mm，抗拉强度：≥1670MPa，锚索破断力：≥400KN，延伸率：≥3.5％，安装孔径：30～42mm，中空注浆管规格：φ10×1.5mm，注浆压力：3～7Mpa，稳压时间为3～5min。

3.4 其它相关要求

（1）采用PZ-5B型喷浆机喷浆，喷厚不小于100mm。喷浆料配比为：水泥：黄沙：瓜子片（体积比）=1：2：2，水灰比为0.45，速凝剂掺入量为水泥重量的3%。

（2）注浆锚杆采取三花型布置，间距3m，最上面注浆锚杆距顶板距离为0.7m，底角注浆锚杆距底板距离为1.2m，在施工过程中，为提高注浆效果，注浆锚杆可边注边施工，也可按同排6m间距进行施工，中间一根注浆锚杆暂不施工，等同排相邻的注浆锚杆注浆完毕后，方施工并进行注浆；注浆锚索间距3m，注浆锚杆和注浆锚索施工位置根据现场各种管路吊挂高度和巷道高度可适当进行调整。

（3）注浆锚杆注浆孔Ф28mm，深度2200mm，注浆锚杆长2000mm，注浆段1690mm，锚固段250mm，尾部螺纹段60mm。注浆锚杆采用Ф20mm的无缝钢管制作。安装注浆锚杆时，锚杆外露在30mm～60mm之间，孔口四周用锚固剂封堵，视孔口大小及封口效果确定锚固剂使用量，确保注浆时不泄漏，锚固剂固定注浆锚杆不少于30分钟。

（4）注浆初压取0.5Mpa，终压取2～3Mpa。使用PC32.5#水泥，采取水泥单液浆进行注浆，按水泥：水=1：0.75的水灰比进行配制（双液浆按水泥：水=1：1的水灰比进行配制）。

4 喷注、浆操作注意要点

（1）喷浆前先用高压水或压风冲洗受喷面，根据出料量的变化，及时调整给水量，保证水灰比准确，要使喷射料无干斑、无流淌、粘着力强、回弹少，并保证最少7天的潮湿养护。

（2）为防止施工离注浆锚杆（锚索）50～100mm位置，施工一个200～300mm深的孔（与注浆锚杆（锚索）孔同时施工），预埋（使用锚固剂锚固）一根长度在300～400mm的8#铁丝，注浆前可用此铁丝将注浆锚杆（锚索）捆牢即可。

（3）注浆时，在施工地点的前后10m两端的安全地点必须安设专人进行警戒。如有人员必须通行时，应与施工人员联系好后，征得施工人员同意后方可安全通过。并停止高压注浆后，才可通过。注浆期间严禁人员站在注浆管上和在注浆管旁边来回行走，注浆管路与注浆锚索用10#铁丝做好二次保护。换眼注浆时要求先卸压再去枪头。

（4）喷、注浆工作安排在早班视野较好进行，严禁与工作面采煤平行作业，同时严禁与风巷打运工作平行作业，风巷需要打运时，打运前必须撤出所有施工人员，确保“行人不行车，行车不行人”。

（5）作业人员必须戴好口罩及其它必须的劳保用品，风巷外口必须设置两道净化喷雾，喷浆时打开喷雾灭尘，不喷浆时及时关闭喷雾。

（6）在对220116风巷注浆时，应关注相邻的220112机巷巷道内的情况，当出现跑浆现象时，及时停止注浆，并分析跑浆原因，同时根据沿空巷道留设的煤柱宽度，合理调整注浆锚索长度。

5 矿压观测

中空注浆锚索在小煤柱加固中的应用

0引言 煤炭作为传统能源在我国的经济发展中占有重要地位，而淮南矿业集团则在保障煤炭正常供应方面起到了重要作用，这其中顾桥煤矿作为集团公司下属的一个大型煤矿，其安全生产的重要性不言而喻。在煤矿井下开采过程中，沿空巷道沿空侧小煤柱受附近回采工作面的应力影响，容易形成应力集中区，导致巷道变形，对安全生产构成威胁。因此，顾桥煤矿在长期高强度的开采过程中，小煤柱加固的治理工作就成为了安全生产的重中之重。 1中空注浆锚索 目前，用于矿山巷道支护与加固的锚索主要有两大类，一类，是树脂锚固锚索，即采用预应力钢绞线截割成所需的长度作为锚索索体，配上夹片式锚具、金属托盘等构成一套锚索，安装时采用搅拌药卷式树脂锚固剂锚固；另一类，是注浆锚固锚索，一般将钢绞线破股后作为锚索索体，绑匝上注浆管、排气管，再配上止浆塞、夹片式锚具、金属托盘等构成一套锚索，安装时通过向锚索钻孔中注入水泥或其它种类的锚固浆液进行锚固。这两种锚索在煤矿及其它矿山中都有应用。目前顾桥矿采用的中空注浆锚索索体为新型中空结构，自带注浆芯管，采用反向注浆方式，不仅消除了产生气穴空洞的可能，保证锚固浆液充满钻孔，而且省去了排气管和注浆管专用接头，也无须在现场绑匝注浆管、排气管以及封堵注浆孔，使施工步骤大为简化。可以实现锚注一体化，注浆可以安排在迎头后方一定距离将一定范围的锚索一次注完。此外，锚索安装后能够与锚杆同步承载，形成整体支护作用，对保证支护效果非常有利。 2顾桥矿1121（3）工作面巷道情况及支护措施 1121（3）综采面位于北一下山采区上部，向北临近F87断层，向南临近13-1煤层工广保护煤柱，东西分别临近F119断层和1117(3)工作面，下覆的1121(1)工作面即将收作，因此1121（3）工作面为蹬空工作面，其轨道顺槽为沿空掘进巷道。由于该区域11槽和13槽煤层间距仅为75～80m，其上覆岩层运动还未稳定，预计1121（3）量顺槽掘进及回采期间内矿压显现较为剧烈。1121（3）工作面轨道顺槽长预计2938m 左右，运输顺槽长预计3095m左右，切眼长215m，标高-734.1～-622.3m、地面标高+20.9～+23.7m。工作面煤层赋存较稳定，煤层厚3.63m。煤层结构复杂，一般含1～2层泥岩夹矸。煤层倾向100°～135°，走向190°～225°，倾角1°～10°，平均约3°。13-1煤层伪顶由煤，炭质泥岩组成，但大部分地区伪顶均缺失；13-1煤层直接顶由煤线、炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩、粉细砂岩的其中几种组成，老顶直覆为中粗砂岩。巷道掘进期间将遇到F119系列断层，最大落差2～3m。 根据目前的情况，结合相邻块段锚梁网巷道施工经验，采用工程类比法进行该面锚杆支护设计。1117（3）蹬空工作面和1122（3）蹬空工作面是1121（3）工作面的相邻面，1117（3）工作面为13-1煤首个蹬空工作面，该面已顺利回采完毕，1121（3）工作面轨顺与1117（3）工作面运顺相邻，地质条件相似；1122（3）工作面于今年上半年安全贯通，其两顺槽及切眼均采用锚梁网支护，现已正常回采，掘进及回采期间工作面两顺槽整体状况良好，能够满足安全及生产需要，1121（3）工作面运顺与1122（3）工作面轨顺之间为F119断层，其状况相似。根据1122（3）轨顺及1117（3）运顺支护实际效果，结合1121（3）地质条件，确定支护方案有：1）方案一：厚层复合顶板支护；2）方案二：薄层复合顶板支护；3）方案三：砂岩直覆巷段支护4）小煤柱侧滞后加固方案及参数。其中针对第四点做如下说明：由于1121（3）工作面轨道顺上临1117（3）工作面采空区，小煤柱侧围岩应力较大，掘进期间巷道围岩应力释放极易引起巷道变形，根据沿空掘巷对小煤柱帮的加固经验，小煤柱内锚索对围岩施加水平约束，使煤柱的稳定性和承载能力大幅提高，同时实体煤侧锚索伸入稳定岩层中，形成大的加固结构，控制巷道围岩的变形。因此决定对小煤柱帮使用帮部锚索梁加强支护，并进行喷注浆。 ①在煤柱侧施工走向锚索梁加固小煤柱（如图1）：钢绞线规格为Φ21.8mm×5.2m，钢绞线穿过T2钢带眼孔，（2.6m长T2钢带，三孔间距为1.1m）垂直巷帮打孔，钻孔深度5.0m，每孔采用三节Z2380中速树脂药卷加长锚固，以保证锚固效果。锚索梁采用走向压茬连续布置。 图1小煤柱帮走向锚索梁施工示意图 ②巷道滞后注浆加固：1121（3）工作面受1117（3）工作面采空区上覆岩层移动的影响，巷道围岩已发生一定程度变形破坏，小煤柱帮大部分煤体进入塑性状态，裂隙较发育，因此，在巷道掘出后应根据围岩变形情况适时对巷道帮部进行注浆加固。 Ⅰ喷浆密封：为了提高后续注浆效果，防止注浆时跑漏浆液，需要喷射混凝土封闭围岩。喷射混凝土作业滞后帮部走向锚索梁10~20m，在50m范围内完成。喷层厚度为70~100mm，以注浆不跑浆为准；喷浆拌料要均匀，水、普通硅酸盐水泥的水灰比为0.85：1。 Ⅱ注浆加固：混凝土喷层稳定后，进行注浆，注浆材料选择32.5的普通硅酸盐水泥。注浆分两次，一注浅孔注浆，二注深孔注浆。一注孔深3m，排距3.2m，每排布置4孔，上、下端孔分别与顶、底板成10°夹角施工，注浆管长2m；二注孔深4m，布置在一注孔中间，每排3孔，注浆管长3m，最终达到排距1.6m。注浆管均采用外径26.9mm，壁厚2mm冷拔无缝钢管制成，钢管底端砸成锥状；钢管底端范围内成“十”字交错开孔，孔径7mm，孔距200mm。注浆管参数见图2。注浆均采用锚固剂封孔，封孔长度不小于200mm，注浆压力2MPa。 图2注浆管加工示意图 架棚段注浆使用3m长注浆管，孔深4m，每三棚布置一排，一注完成，其它参数同锚梁网段。注浆孔布置参数见图3。 图3架棚段巷道帮顶注浆孔布置参数（下转第481页） 中空注浆锚索在小煤柱加固中的应用研究 尤根林 （淮南矿业〈集团〉有限责任公司顾桥煤矿，安徽淮南232001）【摘要】本文主要介绍了目前顾桥煤矿所使用的中空注浆锚索的结构特点以及在1121（3）工作面特殊地质条件现场中的使用情况及安 全事项。中空注浆锚索实现了锚注一体，在锚索锁具预紧的情况下，通过注浆芯管对围岩注浆，施工工艺安全稳定，提高了锚索的支护能力。中空注浆锚索在应用于顾桥煤矿井下小煤柱加固中，取得了良好的支护效果，为今后的的小煤柱加固方法奠定了基础。 【关键词】中空注浆锚索；小煤柱加固； 安全 429

预应力锚索加固工程施工方案

K****~K0+***段预应力锚索加固工程施工方案 一、概述 *******************************范围基础上增加了若干部位的施工支护。支护手段主要包括预应力锚索、喷砼、锚杆、砼柱等，各施工部位的具体支护方式、主要部位的合同工程量及实际完成工程量见附件一。 工程进度执行情况（施工大事记）见附件二。 二、施工依据 1、合同文件 2、往来文函 3、现行施工规范和标准 4、地方法规和标准 三、施工布置 1、施工道路 利用现场已形成的道路。 2、施工用风 采用20m3移动式柴油空压机，布置在道路旁供风。 3、施工用水、电 施工用水利用双排座装上2个2m3水箱运至施工部位附近，然后利用50m扬程水泵引至施工部位，并在临近道路相应布置备用水箱； 施工用电采用自备发电机架设输电线路接引施工部位。 4、材料加工、堆放及临建设施 临建设施参见相关审批的施工措施，锚索编制在施工排架上进行。 5、灌浆系统及砼拌合系统 灌浆系统及混凝土拌和系统布置道路旁边，人工提至施工排架上。

四、施工主材、机具设备 4.1施工主材及机具 4.1.1钢绞线 采用符合设计标准φ15.24mm有粘结钢绞线。 4.1.2水泥 采用普硅P.O.42.5水泥。 4.1.3锚具 采用广西柳州欧维姆建筑机械有限公司生产的OVM15系列锚具。 4.2主要施工机具、设备投入表 序号设备名称规格型号单位数量备注 1钻机MZ165台套160m钻杆2 柴油空压机 20m3/min台1 33m3/min台1 4张拉千斤顶 YCW250台2 YDC240Q台1 5高压油泵ZB4-500台2 6灌浆机2SNS-1台1含浆液搅拌机7砼拌合机0.2m3台2 8 8电焊机 立式台1 便携式台2 9振捣器?50台3 10车 辆 5平柴台1其它车辆台1 11 发电机40KW台1 128KW台1 13潜水泵扬程50m台3 14切割机台2 15角磨机台4 16打捞器?165孔径套1 17对讲机部6 18手风钻Y-40台套2 19台式钻机台1

锚索支护堵漏方法

支护结构锚索孔口漏水堵漏方案 一、工程概况 本工程支护上部5.67m采用两级大放坡，地表下2m采用1：1.5放坡挂网护面，其下3.67m 采用1:2.75放坡挂网护面；基坑5.67m以上放坡采用竹筋石灰桩做加固处理，基坑5.67m以下采用护坡桩加预应力锚索支护形式，并在冠梁下增设一道预应力锚索，一桩一锚进行加固。现支护工程出现两处锚索孔渗水，渗水量较大，必须采取有效的封堵措施。 二、堵漏措施及材料 针对锚索处漏水现场堵漏措施采用水泥- 水泥- 1 材料。 扩大了水泥 2 ～3.4 在硅酸三钙的水化过程 水泥浆越浓抗压强 1:0.4～1:0.6时，抗压强度最高。 使用325号普通硅酸盐水泥：水泥浆的水灰比为0.8:1～1:1；水泥浆与水玻璃的体积比1:0.5～ 1:0.8；水玻璃模数2.4～3.4，波美度42～46°。 6、水泥－水玻璃浆液的特点 浆液的凝胶时间可准确控制在几十秒至几十分钟范围内；6 / 8结石体的抗压强度达5～10MPa；凝结后结石率可达100％；结石体的渗透系数为10-3cm/s；可用于裂隙宽度为0.2mm 以上的岩体或粒径为1mm以上的砂层；材料来源丰富，价格较低；对环境及地下水无污染；采 用双液方式注入，施工工艺较单液复杂。 7、双液浆施工配合比

采用普通硅酸盐水泥加水玻璃浆液时，注浆终压控制在3.5Mpa以内。双液浆凝结时间1～3分钟。 注浆浆液配合比为水泥：水：水玻璃（1:1:1.68） 三、施工流程及工艺 1、在锚索漏水孔里面的淤泥挖掉，并清理干净； 2、在渗漏孔里打入一根Φ48引流钢管，一端套丝，并装上2对球阀，使其穿透桩墙体进入桩墙背 土体内，由此将水从该管内引出，钢管四周用双快水泥进行快速封堵。 3、48小时后将配置好的水泥-水玻璃双浆用注浆机注入漏水孔内进行封堵，待2-3分钟后，水泥- 水玻璃双浆达到强度要求后，看是否还有渗水，如果还有细部渗水，则用高压枪对细部裂缝进 行注浆； 4、待漏水口已无渗水后，用双浆把引流钢管口封堵 四、施工注意事项 1 2、 1.5～ 2.0m 3、注浆钻孔的方向、密实。4 5、 7、 为防止管路堵塞，先开水泥浆泵，后开水玻璃泵，结束注浆时，先关水玻璃泵，后关水泥浆泵，并用30号水泥砂浆紧密充填小导管，以增强小导管的刚度和强度。一旦封孔，结束注浆，尽快卸开孔口接头，开清水泵冲洗管路，以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。在注浆过程中，所有拆卸下来的接头、阀门，都有专人及时清洗干净，以备轮换使用。在注浆过程中，随时注意检测经过混合器混合后的双液浆的凝胶时间，是否与要求相一致，否则，要及时检查，找出原因，予以排除，以符合要求。注浆作业要前后配合，统一指挥，才能保证注浆计划的实现，以期达到预期的目的和效果。配备专业电工，以防电路、电器设备发生问题，中途停电，造成意外事故。注浆作业完毕后，所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶

注浆锚索

注浆锚索在煤层巷道中试验与应用实施方案我公司所开采的二1煤层属“三软”不稳定煤层，煤巷支护困扰制约着公司发展，在巷道支护方面我们进行了一系列研究和探索。 公司11100工作面下巷设计采用下宽5238mm，净高3025mm，断面14.3㎡，棚距0.5m，顶部及两帮背设金属网与背木，每棚使用9套卡缆，5个连板，采用厚度16mm，宽度100mm，长度320mm规格连板，3.2m长合抱点柱打设在巷道正中。 采用锚索注浆+U36拱形支架联合支护 11100工作面下巷试验50m锚索注浆＋U型钢棚复合支护，将原有U36三心拱支架棚距0.5m增加到0.7m，不打设U型钢合抱点柱。 锚索规格为SKZ22型号，锚索为树脂端锚，螺纹预紧，实现立即承载，与普通树脂锚杆搅拌树脂、安装预紧完全相同，取消了张拉工序，形成整体支护作用。采用螺纹锁紧方式，锁紧机构工作可靠，不打滑、不产生火花。锁紧采用加长螺母，易于在小孔径的情况下使托盘紧贴岩面； 索体为新型中空结构，自带注浆芯管，采用反向注浆的方式向钻孔内注入水泥浆或化学浆，实现全长锚固和对巷道围岩的补强加固。 SKZ22型号杆体公称直径：22±0.4（mm）；出浆孔处直径：26（mm）；钢绞线最大力：≥375（KN）连接套承载力：≥280（KN）；锚固力：≥280（KN）；安装孔径：32~42(mm)；树脂锚固段长度：1000～1500(mm)；注浆锚杆长度：1800～10000（mm）。 注浆锚索间排距1.0m×1.5m，每排打设9根锚索。将锚索锚固

段固定在深部稳定岩层中，为张拉锚索产生预应力提供可靠的锚根，注浆能封闭锚索孔，挤出孔内空气和水，防止锚索锈蚀、增强锚索的耐久性。浆液通过裂隙渗透到岩体内部，固结围岩，增强围岩整体性和稳定性。

锚索支护设计原则

第4节锚索支护设计原则 预应力锚索加固岩体或土层的实质，就是通过锚索对被加固的岩体或土层预先施加压应力，限制有害变形的发展，从而保持围岩的稳定。 对于矿山井巷工程的锚索支护设计，目前采用的主要有以下三种方法: ①工程类比法： 工程类比法发展较早，也是当前应用最广的方法。目前国内有关的支护规范仍以此法为主，现在的工程类比法主要在围岩分类的基础上，根据拟建工程的围岩等级和工程尺寸等，参照已建工程的经验，直接确定支护参数与施工方法。 ②理论计算法： 理论计算方法是在测得岩体和支护力学参数的前提下，根据围岩力学特征建立数学模型，通过计算来确定支护参数的方法。因围岩地质条件复杂多变，其力学模型和岩体力学参数不易准确测定，在计算方法中很难全面反映施工方法和支护时机等因素，所以，理论计算法只作为设计参考。 ③现场监控法： 现场监控法又叫信息设计法，是新近发展起来的一种以现场量测为手段的设计方法。这一方法以现场监测的信息为依据，边施工，边量测，不断把量测结果反馈到设计和施工中去，从而不断修改设计，指导施工，由于这种方法以现场实测为依据，故有助于人们进行科学判断，而且它又能适应多变的地质条件和各种不同的施工方法，因而

它比工程类比法及理论计算法更为实用。 在具体设计中，应根据矿山井巷的工程地质条件，三种方法结合应用。 矿山井巷工程的地质条件一般比较复杂，外荷载不明确，所以设计锚索加固方法多以工程类比法为主，有时也用一些经验公式。近年来矿山井巷支护工作推行新奥法施工，即判定准则。工程地质调查，是设计的重要依据。设计方法是：按工程特点和施工条件选择合适的锚索形式；锚索布置密度，按工程类比法或经验估计，一般控制在10m2根，对于松软夹层局部补强，也可根据具体情况确定；锚索安设方向原则上应正交于结构或层面，一般也可按巷道径向均匀布置，设计系统锚索应充分适应这一条件。 第5节锚索支护施工工序与配套机具 预应力锚索的施工可分为4道工序 1、钻锚索孔 钻孔机具。一般采用矿山井巷地质钻机，如TXU－75A，TXU－200A，TXU－300A，以及共它型号的坑道钻机。 钻孔规格。巷功索孔规格一般为φ89mm，如孔口下套管，钻孔结构及尺寸可适当确定。 因钻孔要安装锚索，因而要求钻孔平直、光洁，如遇塌孔则必须进行处理。 2、锚索组装 MH－300型锚索，采用7×φ5钢绞线制做，每根锚索由3~4股钢绞线编组，按实际孔深截取适当的长度。

矿用中空注浆锚索

新型中空注浆锚索 济南澳科矿山工程技术有限公司 2010年11月

1．新型中空注浆锚索开发背景 锚索是采用有一定弯曲柔性的钢绞线，通过预先钻出的钻孔以一定的方式锚固在围岩深部，外露端通过工作锚压紧托盘对工程围岩进行补强加固的一种支护手段。其特点是锚固深度大，承载能力高，并可以施加较大的预紧力，因而可以获得比较理想的支护效果，是目前最为可靠、最为有效的围岩加固方式，其加固范围、支护强度可靠性是常规锚杆支护所无法比拟的。 预应力锚索加固围岩的实质就是通过锚索对被加固围岩体施加应力，限制围岩的变形，从而保持围岩稳定。锚索安设锁紧以后，锚索集中应力以45°的压力分布传递至支护结构物上。预应力锚索施工简单，可以和多种支护措施相结合，工期短，费用低，尤其对破损巷道的加固比其它方法更具有优越性。在围岩较差的巷道、大断面硐室、交岔点、断层带附近以及受动压影响的巷道，譬如长壁工作面跨采巷道，要加大支护长度，提高锚固效果，采用预应力锚索是一条有效途径。锚索支护属于主动支护，一般只需要较小密度的锚索就能够达到良好的支护效果。 目前国内主要采用φ15.24、φ17.8钢绞线加工制作的树脂锚索进行煤巷补强加固。树脂锚固锚索具有制作简单，安装速度快，承载及时等优点，很快得到大面积推广应用。但在稳定性较差的厚煤层动压巷道，譬如沿空掘巷以及一些特殊地点如大断面切眼、破碎地带、受动压影响的跨采巷道等，其承载能力偏低，同时，由于锚固长度只有锚索长度的1/3，属于端部锚固锚索，对破碎顶煤的加固作用有限。随着其用量越来越多，树脂锚固锚索也逐渐暴露出一系列的问题，其中有的问题还非常严重。从现场使用的情况来看，这种锚索存在的突出问题是： （1）搅拌树脂锚固锚索只能采用单股，锚索承载能力小，支护强度低，钻孔利用率（即通过每个钻孔索能获得的支护阻力）低。由于锚索索体没有经过专门的加工制作过程，索体的7根钢丝不能同步承载，现场实测其实际承载能力只有220—230KN，低于钢绞线的工程载荷，甚至比目前使用的Φ22mm高强锚杆的破断力（250KN）还低。在高应力区、受冲击地压影响的巷道时常出现断锚索现象，给支护可靠性带来了很大隐患。 （2）作为搅拌树脂锚固的支护体系，锚索索体直径偏小，不符合合理的“三径”匹配关系，树脂锚固剂固化后形成的环形体厚度达到6mm 以上，对锚固力有不利影响。同时，由于锚索直径偏小，在安装过程中搅拌树脂的效果差，容易因树脂锚固剂包装袋

锚索支护

锚索支护 1、锚索支护原理 传统的锚索支护一般适合于煤矿井下大断面硐室和巷道的补强和加固。锚索钻孔和吨位一般较大，而且采用注浆锚固，不适用于回采巷道的施工。小孔径树脂锚固预应力锚索加固技术是近年来研制和开发的一种适合煤巷掘进期间按正规循环施工的支护技术。其最大特点是采用树脂药卷锚固，通过专用装置可以像安装普通树脂锚杆一样用锚索搅拌树脂药卷对锚索锚固端进行加长锚固，其安装孔径仅为28㎜左右，用变通单体锚杆机即可完成打孔、安装。预应力锚索加固围岩的实质，就是通过锚索对被加固的岩体施加预应力，限制岩体有害变形的发展，从而保持岩体的稳定。在顶板上打注锚索后，由于锚索的锚固点在深部稳定岩层中，根据悬吊理论，使下部不稳定岩层通过锚索悬吊在上部稳定岩层中，起到了悬吊顶板的作用，同时由于锚索预应力作用，对已有锚杆支护的下部岩层进行组合、加固。锚索能有效地控制顶板下沉，减少支架、锚杆受力，使群体支护达到良好的效果。 小孔径预应力锚索主要用在破碎、复合顶板回采巷道，放顶煤开采沿煤层底板掘进的巷道，软弱和压力较高的回采巷道，以及大跨度开切眼和巷道交岔点。 小孔径预应力锚索一般不单独作为巷道支护方式，往往与锚杆支护一起形成一种联合支护方式，锚索能够起到补强的作用。 锚索主要支护参数 钻孔直径28～30㎜ 锚索直径15. 24㎜ 最大长度8m 最大锚固力260kN 预紧力120～230kN 锚固长度1200～1600㎜ 锚索材料包括索体、索具和托板；索具配套机具有高压防爆电动油泵、张拉千斤顶、锚索尾部切割器等。 锚索操作要求 施工前的准备 施工设备的检查 施工前要备齐钢绞线、锚固剂、托盘、索具等支护材料和锚杆钻机、套钎、锚索专用驱动头、张拉油缸、高压油泵、锚索尾部切割器、注浆泵等专用机具及常用工具。 2）锚杆钻机的检查 锚杆钻机打眼前应检查以下内容： 检查所有操作控制开关，所有开关都应处在“关闭”位置。 检查油雾器工作状态，确保油雾器充满良好的润滑油。 清洁风水软管，检查其长度及与锚杆机连接情况。 检查锚杆机械是否完好。 检查是否漏水，及时更换水密封。 安装钻杆前检查钻头是否锋利，检查钻杆中孔是否畅通，严禁使用弯曲的钻杆打眼。 3）检查工作面的安全情况。 打锚索眼前应敲帮问顶，检查施工地点的围岩和支护情况。并根据锚孔设计位置要求，确定眼位，做出标志。 ⒉锚索安装 打锚索眼的操作要求

注浆锚索在沿空巷道围岩加固中的应用

注浆锚索在沿空巷道围岩加固中的应用 发表时间：2018-02-26T11:07:27.807Z 来源：《基层建设》2017年第33期作者：刘淑[导读] 摘要：随着煤炭回采速度的加快，造成工作面接替紧张，不可避免出现同一采区需要连续进行开采的现象，其巷道支护面临着本工作面和相邻采空区的双重影响，支护和维护难度增大中煤新集能源股份有限公司新集二矿安徽淮南 232101 摘要：随着煤炭回采速度的加快，造成工作面接替紧张，不可避免出现同一采区需要连续进行开采的现象，其巷道支护面临着本工作面和相邻采空区的双重影响，支护和维护难度增大，给工作面的掘进和回采带来了一定的难度，本文通过分析220116风巷上帮煤体采取注浆和未采取注浆两种不同加固方案，在两种加固方案下，通过研究该工作面相邻的220112机巷在掘进期间和回采期间下帮巷道围岩变形情 况，为类似条件下巷道的支护提供参考依据。 关键词：注浆锚索；沿空巷道；围岩加固； 1 概述 中煤新集能源股份有限公司新集二矿位于安徽省凤台县城西约12km处，淮南市毛集实验区花家湖境内，东西走向最长约6km，南北倾向最宽约5km，面积约22km2。新集二矿二叠系山西组下部的1煤和1上煤，煤质优良、发热量高，含三分之一焦煤，地质储量为1.12亿吨，占矿井总储量26%，-750m水平以浅可采储量为3400万吨，占二水平总储量的41.5%。1煤组地质赋存情况简单，煤层倾角8°～12°，特低硫，特低磷，富焦油及中高发热量，其煤质为主要为1/3焦煤，煤质优良，储量大，若实现连续开采1煤，将对矿井正常的生产接替及效益起到重要作用，实现矿井稳产高效的必要保证。 2 工作面生产接替概况 新集二矿1煤西翼接替顺序为：220116工作面→220112工作面→220108工作面→220106工作面，由下向上逐段进行回采，其中220116工作面回采期间，220112机巷正在掘进，220116风巷与220112机巷之间留有7m的煤柱，目前220116工作面已经回采完毕，220112工作面正常进行回采。 3 注浆加固方案 3.1加固方案 为对比分析不同加固方案下的巷道加固效果，在220116工作面回采范围内，风巷中间预留100m未采取喷、注浆加固，巷道其余部分均采取喷、注浆加固方案，其中220112机巷掘进期间也对下帮煤体采取喷、注浆措施。 3.2 施工顺序 施工时先执行“敲帮问顶”，找净施工地点的浮矸危岩，然后按照打注浆锚杆（锚索）→喷浆（喷浆之前必须采用编织袋对注浆锚杆和注浆锚索进行保护。防止孔口被堵）→注浆。 3.3 中空注浆锚索相关参数 中空注浆锚索孔深6m（也可根据现场情况调整为4.3m），每孔使用2卷MSK2360型锚固剂，索体公称直径：22mm，抗拉强度：≥1670MPa，锚索破断力：≥400KN，延伸率：≥3.5％，安装孔径：30～42mm，中空注浆管规格：φ10×1.5mm，注浆压力：3～7Mpa，稳压时间为3～5min。 3.4 其它相关要求 （1）采用PZ-5B型喷浆机喷浆，喷厚不小于100mm。喷浆料配比为：水泥：黄沙：瓜子片（体积比）=1：2：2，水灰比为0.45，速凝剂掺入量为水泥重量的3%。 （2）注浆锚杆采取三花型布置，间距3m，最上面注浆锚杆距顶板距离为0.7m，底角注浆锚杆距底板距离为1.2m，在施工过程中，为提高注浆效果，注浆锚杆可边注边施工，也可按同排6m间距进行施工，中间一根注浆锚杆暂不施工，等同排相邻的注浆锚杆注浆完毕后，方施工并进行注浆；注浆锚索间距3m，注浆锚杆和注浆锚索施工位置根据现场各种管路吊挂高度和巷道高度可适当进行调整。 （3）注浆锚杆注浆孔Ф28mm，深度2200mm，注浆锚杆长2000mm，注浆段1690mm，锚固段250mm，尾部螺纹段60mm。注浆锚杆采用Ф20mm的无缝钢管制作。安装注浆锚杆时，锚杆外露在30mm～60mm之间，孔口四周用锚固剂封堵，视孔口大小及封口效果确定锚固剂使用量，确保注浆时不泄漏，锚固剂固定注浆锚杆不少于30分钟。 （4）注浆初压取0.5Mpa，终压取2～3Mpa。使用PC32.5#水泥，采取水泥单液浆进行注浆，按水泥：水=1：0.75的水灰比进行配制（双液浆按水泥：水=1：1的水灰比进行配制）。 4 喷注、浆操作注意要点 （1）喷浆前先用高压水或压风冲洗受喷面，根据出料量的变化，及时调整给水量，保证水灰比准确，要使喷射料无干斑、无流淌、粘着力强、回弹少，并保证最少7天的潮湿养护。 （2）为防止施工离注浆锚杆（锚索）50～100mm位置，施工一个200～300mm深的孔（与注浆锚杆（锚索）孔同时施工），预埋（使用锚固剂锚固）一根长度在300～400mm的8#铁丝，注浆前可用此铁丝将注浆锚杆（锚索）捆牢即可。 （3）注浆时，在施工地点的前后10m两端的安全地点必须安设专人进行警戒。如有人员必须通行时，应与施工人员联系好后，征得施工人员同意后方可安全通过。并停止高压注浆后，才可通过。注浆期间严禁人员站在注浆管上和在注浆管旁边来回行走，注浆管路与注浆锚索用10#铁丝做好二次保护。换眼注浆时要求先卸压再去枪头。 （4）喷、注浆工作安排在早班视野较好进行，严禁与工作面采煤平行作业，同时严禁与风巷打运工作平行作业，风巷需要打运时，打运前必须撤出所有施工人员，确保“行人不行车，行车不行人”。 （5）作业人员必须戴好口罩及其它必须的劳保用品，风巷外口必须设置两道净化喷雾，喷浆时打开喷雾灭尘，不喷浆时及时关闭喷雾。 （6）在对220116风巷注浆时，应关注相邻的220112机巷巷道内的情况，当出现跑浆现象时，及时停止注浆，并分析跑浆原因，同时根据沿空巷道留设的煤柱宽度，合理调整注浆锚索长度。 5 矿压观测

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6600?5350mm，主要采用锚网喷支护，锚杆采用Φ14?2000mm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Φ20?2200mm，间排距800?800mm，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150?150?8mm。 注浆管布置在两排锚杆之间，间排距1500?800 mm。低压浅孔注浆管规格为Φ38?1000mm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Φ18．9?7．0m，孔径Φ30mm，锚索的预应力不低于160kN，间排距为1500?1600mm，垫板规格为300?300?16mm，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 8 22012年第2期

围岩注浆加固及底板组合锚索支护技术

围岩注浆加固及底板组合锚索支护技术 根据巷道围岩性质和巷道破坏原因分析，确定采用围岩注浆加固及底板组合锚索支护技术对失修巷道进行治理，以解决西二采区主运输瓶颈问题，注浆与锚索联合整合了锚索支护和注浆加固的优点，成为解决煤矿软岩巷道维护的有效方式。 标签：软岩支护注浆加固底板组合锚索 1 概况 1.1 北翼运输大巷地质概况 六家煤矿北翼运输大巷处在煤层底板的岩层中，距6-10煤层30～35m，岩性为灰黑色泥岩，厚度16m，节理发育，小块状、易脱落，遇水膨胀，地应力明显。 1.2 北翼運输大巷原支护状况 北翼运输大巷原设计为锚网喷支护，锚杆长2000mm，锚网采用8#铁丝菱形网，喷层厚度150mm。在施工过程中为阻止变形，在锚喷巷道内套400mm厚料石碹，施工过程中料石碹又被压坏，在料石碹基础上架设11#工字钢加砼支护，砼厚度400mm。2003年，返修采用全断面锚索支护，锚索规格为φ15.247200mm，φ8钢筋网，锚索间排距800X800mm，现顶拱已全部挂锚完毕。 2 北翼运输大巷围岩破坏原因 北翼运输大巷所处岩层的岩性以灰黑色泥岩为主，泥岩厚度16m，受岩层纵横交错节理或裂隙的切割，岩层呈小块状结构，遇水膨胀并发生泥化。大巷开挖后，周围岩体由三向受力变为二向受力，围岩中进一步产生剪切裂缝，在应力的作用下，围岩向巷道空间收敛变形，形成较大范围的围岩松动圈。 灰黑色泥岩的原始强度较低，其支护能力在超强的地应力面前有限，通过恢复和提高围岩的自撑能力及承载能力，抵御深部围岩的压力，才能控制软岩巷道的变形。对此类软岩变形破坏巷道，最有效治理手段之一便是注浆加固补强与锚索支护的复合支护体系。化学注浆加固技术结合强力锚索支护技术是解决极松软破碎岩层巷道或硐室支护难题的有效方法。对于破碎、节理裂隙发育的围岩，注浆法可在原位改善围岩的力学化学性能，提高其粘结力，提高岩体强度，为锚索提供着力基础，使锚索对破碎围岩的锚固作用得以发挥，提高围岩的整体强度和自身的承载能力。因此，采取锚索与注浆相结合的方法，提高支护效果。注浆与锚索加固围岩原理如图1所示： ■