CN103206233A - 一种用于煤矿软岩巷道的锚索全长锚固方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种用于煤矿软岩巷道的锚索全长锚固方法，在软岩巷道的掘进工作面内施工钻孔，按常规向施工好的钻孔内安装锚索，在注浆钻孔孔口放置Z形注浆管，并在注浆钻孔孔口周围铺设紧贴巷道表面的钢筋网，在锚索的外露端安装托盘和锁具，对锚索施加预紧力；对软岩巷道表面喷浆，使软岩巷道表面的喷层履盖注浆钻孔的外壁，待喷层稳定后，通过Z形注浆管的外露端口向注浆钻孔内注浆，直至浆液充满钻孔，实现锚索的全长锚固；最终达到强化围岩结构，提高围岩承载能力，控制围岩变形的效果。

Description

一种用于煤矿软岩巷道的锚索全长锚固方法
技术领域
本发明涉及一种矿井巷道围岩控制方法，尤其是一种适用于煤矿软岩巷道的锚索全长锚固，也适用于围岩较差的巷道、大断面硐室、交岔点、断层带附近以及受动压影响的巷道。
背景技术
软岩巷道由于岩石胶结程度差，岩石强度低，节理发育，岩体破碎，矿压显现都比较剧烈，巷道维护困难。现有的中空注浆锚索能够实现锚索全长锚固，索体为中空结构，自带注浆芯管，导致锚索的拉断载荷较小，比相同直径的锚索降低了31%，在现场使用中容易被拉断。还有一个缺点是，锚索采用螺纹锁紧方式，锚索的安装、预紧方式与树脂锚杆相同，导致其预紧力较小，主动支护作用弱，不能显著提高围岩的承载能力。
软岩巷道的特殊性决定了软岩巷道支护必须采用联合支护的方式。软岩巷道一般的联合支护方法有锚网喷及锚注支护。锚网喷支护是靠锚杆、钢筋网和喷射混凝土相结合的联合支护方式。其中锚杆将围岩松动圈进行加固，喷射混凝土可以阻止围岩松动，形成保护层，填平补强围岩，避免巷道围岩的应力集中。而锚注支护主要利用围岩注浆加固技术，利用浆液充填围岩内裂隙，将破碎围岩固结，提高围岩整体强度，使锚杆可以在破碎围岩中发挥锚固作用，从而对围岩进行加固。
发明内容
技术问题：本发明目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种方法简单、能提高围岩整体强度的煤矿软岩巷道联合支护围岩控制方法。
技术方案：本发明的用于煤矿软岩巷道的锚索全长锚固方法，包括如下步骤：
a、在软岩巷道的掘进工作面内施工钻孔，先施工直径为42mm、深度为1000mm的注浆钻孔，之后，沿注浆钻孔底部继续向内施工直径为24mm、深度为8000mm的锚索钻孔；
b、按常规向施工好的钻孔内安装锚索，并进行端头锚固；
c、在注浆钻孔孔口放置Z形注浆管，并在注浆钻孔孔口周围铺设紧贴巷道表面的钢筋网，之后在锚索的外露端安装托盘和锁具，对锚索施加预紧力；
d、在掘进工作面掘进2~5m后，对软岩巷道表面喷浆，使软岩巷道表面的喷层履盖注浆钻孔的外壁，待喷层稳定后，通过Z形注浆管的外露端口向注浆钻孔内注浆，直至浆液充满钻孔，实现锚索的全长锚固；
e、注浆结束后，在外露的Z形注浆管中塞入水泥药卷并注入适量的水，使水泥凝固，阻止浆液流出。
有益效果：本发明综合锚喷网及锚注的优点，通过喷浆、注浆加固及钢筋网的联合使用加强软岩巷道浅部围岩的稳定性，再通过锚索使浅部加固后的围岩连接在深部坚硬稳定岩层形，从而避免深部围岩离层及巷道顶板整体下沉或垮落。采用Z形注浆管向钻孔内注浆完成锚索全长锚固，解决了煤矿软岩巷道难支护问题。为煤矿围岩较差巷道、大断面硐室、交岔点、断层带附近以及受动压影响的巷道提供一种有效的、经济的支护方法。本发明由锚索、钢筋网及喷浆、注浆组成的煤矿软岩巷道联合支护围岩控制方法与现有技术相比具有如下优点：
（1）简化了施工工序，强化了围岩结构，提高了围岩承载能力，有效控制了围岩变形，降低了支护成本；
（2）通过Z形注浆管注浆，实现锚索的全长锚固，与相同直径中空注浆锚索相比，拉断载荷提高了31%；能够对锚索施加较大的预紧力，拉断载荷达40%~70%；
（3）铺设钢筋网和喷浆提高了巷道表面的完整性；
（4）喷浆滞后于锚索安装，注浆滞后于喷浆，使各工艺互不干扰。
附图说明
图1是本发明的支护围岩结构布置示意图；
图2是本发明的A-A剖面图。
图中：1－锚索，2－喷层，3－锁具，4－托盘，5－钢筋网，6－Z形注浆管，7－注浆钻孔，8－锚索钻孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
本发明的用于煤矿软岩巷道的锚索全长锚固方法：
a、在软岩巷道的掘进工作面内施工钻孔，先施工直径为42mm、深度为1000mm的注浆钻孔7，之后，沿注浆钻孔7底部继续向内施工直径为24mm、深度为8000mm的锚索钻孔8；
b、按常规的已有技术向施工好的钻孔内安装锚索1，先向钻孔内送入锚固剂，然后插入锚索搅拌锚固剂，进行端头锚固；
c、锚索端头锚固好后，在注浆钻孔孔口放置Z形注浆管6，Z形注浆管6的中间段嵌入岩面，然后在注浆钻孔孔口周围铺设紧贴巷道表面的钢筋网5，钢筋网规格为1700mm×900mm（长×宽），其搭接长度为100mm，搭接处用10#铁丝连好；之后在锚索1的外露端用现有技术中的安装托盘4和固定托盘4的锁具3，锁具3为楔形螺母，通过固定托盘4和锁具3对锚索1施加预紧力；
d、在掘进工作面掘进2~5m后，对软岩巷道表面喷浆，使软岩巷道表面的喷层2履盖注浆钻孔的外壁，所述喷浆采用质量配比为：水：水泥：砂子=1：2.5: 4，喷浆分两次进行，初喷厚度为30mm，复喷厚度为100mm，复喷后将锚网覆盖严实；待喷层稳定后，通过Z形注浆管6的外露端口向注浆钻孔7内注浆，注浆浆液采用水泥单液浆，水泥采用425#普通硅酸盐水泥，水泥和水的质量配比为：水泥：水=1.4：1。注浆压力为2MPa，根据注浆量可适当调整注浆的压力，但最大压力不超过4MPa；直至浆液充满钻孔，实现锚索的全长锚固；
e、注浆结束后，在外露的Z形注浆管6中塞入水泥药卷并注入适量的水，使水泥凝固，阻止浆液流出。

Claims (1)

1. 一种用于煤矿软岩巷道的锚索全长锚固方法，其特征在于包括如下步骤：
a、在软岩巷道的掘进工作面内施工钻孔，先施工直径为42mm、深度为1000mm的注浆钻孔(7)，之后，沿注浆钻孔(7)底部继续向内施工直径为24mm、深度为8000mm的锚索钻孔(8)；
b、按常规向施工好的钻孔内安装锚索(1)，并进行端头锚固；
c、在注浆钻孔孔口放置Z形注浆管(6)，并在注浆钻孔孔口周围铺设紧贴巷道表面的钢筋网(5)，之后在锚索(1)的外露端安装托盘(4)和锁具(3)，对锚索(1)施加预紧力；
d、在掘进工作面掘进2~5m后，对软岩巷道表面喷浆，使软岩巷道表面的喷层(2)履盖注浆钻孔的外壁，待喷层稳定后，通过Z形注浆管(6)的外露端口向注浆钻孔(7)内注浆，直至浆液充满钻孔，实现锚索的全长锚固；
e、注浆结束后，在外露的Z形注浆管(6)中塞入水泥药卷并注入适量的水，使水泥凝固，阻止浆液流出。
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