软岩巷道硐室锚注联合加固技术(新编版)
锚注技术在软岩巷道加固中的应用
锚注技术在软岩巷道加固中的应用摘要：某矿西主运输大巷围岩主要为泥岩，岩性较软，巷道在使用过程中变形严重，文章针对巷道变形原因，对巷道采取了锚注的支护体系，详细介绍了西主运输大巷锚注加固设计方案，对锚注加固参数进行了详细的论述，较好的控制了巷道围岩变形，取得良好支护效果。
关键词：软岩；锚注加固；巷道；支护1 工程概况某矿+669 m水平西主运输大巷布置于15#煤顶板岩层中，巷道围岩主要为泥岩，局部为石灰岩，巷道断面为半圆拱形断面，采用锚网喷的支护形式，自巷道投入使用后，巷道围岩变形大，维护困难，尤其是大巷2 500～3 000 m段，经过多次返修仍无法控制巷道变形，严重影响大巷正常使用。
所以，采取合理的支护形式，提高围岩整体的强度，保持支护体系的稳定性，对保证大巷正常使用具有重要意义。
2 巷道变形原因分析通过对矿井地质资料及井下实际情况调查分析认为，西主运输大巷变形严重的主要原因有以下几点：①大巷穿过岩层多为泥岩，泥岩的岩性较软且易脆，尤其遇到淋水时，围岩极易膨胀，变形增大，围岩强度与稳定性降低，自承能力变差。
②顶板砂岩存在较多裂隙，淋水现象严重，极易导致大巷周围泥岩的变形。
③巷道原采用锚网喷的支护形式，在锚网喷支护体系中，所喷浆液不能喷入围岩裂隙，与围岩裂隙充分接触，所以不能显著提高破碎围岩整体的强度与稳定性。
因此，基于上述原因，并结合矿井实际条件，决定对变形严重的巷道采取锚注的复合支护体系来控制巷道围岩变形。
3 锚注支护体系设计及应用效果3.1 锚注方案①按照巷道设计断面进行整巷，要求巷道底板比大巷水平低400 mm，并采用29U型钢拱形支架进行支护，支架间距600 mm；并对巷道顶帮进行喷砼，喷砼厚不小于100 mm。
②对巷道顶、帮进行浅孔水泥-水玻璃注浆，充填巷道壁后空间，对巷道围岩浅部破碎围岩进行注浆加固。
③施工巷道顶、帮锚索，并利用锚索孔对巷道顶、帮深部进行化学注浆，加固围岩深部岩层，实现顶帮锚索全长锚固，最大限度发挥锚索支护效能。
B090207-锚注联合支护在朱仙庄煤矿软岩巷道的应用(参考模板)
锚注联合支护在朱仙庄煤矿软岩巷道的应用黄胜甘永胜[淮北矿业集团袁店一矿筹备处,安徽淮北 23500]摘要分析了巷道的破坏原因，采用架棚+锚、网、喷+锚注联合支护技术，有效地控制了巷道的变形破坏，取得了良好的围岩控制效果。
关键词锚注联合支护软岩巷道-----------------------------------------------------------------------前言淮北矿业集团朱仙庄煤矿位于淮北矿区宿东煤田北部。
矿井采用立井两水平分区式开拓，一水平标高-435m，二水平标高-680m。
井田内地质构造复杂，断层突出，涌水量大，地压大，巷道受压变形严重。
特别是二水平延深工程II832一区段，由于采用U型棚支护，巷道来压时，两帮收缩、底臌，巷道变形严重，前掘后修，严重影响了安全和生产。
为此，调整支护形式，采用架棚＋锚、网、喷＋滞后注浆联合支护技术，很好地控制了围岩。
1 巷道概况及破坏原因II832一区段岩巷距八煤层底板30～40m，埋深-560 m。
区段内地质构造复杂，3～5m 小断层比较发育，顶、底板均为泥岩、砂质泥岩，胶结性差，节理、层理较发育，易风化，遇水膨胀率高，软岩特征明显。
一些主要大断层有一定的摆动和延伸，受大断层及其伴生断层的影响，巷道的施工及维护非常困难。
II832一区段已施工段原采用三节U29拱形支架支护，U型钢连接件为螺杆夹板式，这种支护低阻滑移，难以控制和适应围岩变形。
由于底板松软，支架易插底，巷道底臌速度较快，巷道变形较大。
从巷道的变形特征看，两帮内移较大，底臌量较大，断面收缩较严重，其主要是普通 U型钢支护在支护初期，支护与围岩间存在大量不均匀空隙，造成支架初期不承载，支架的设计承载能力难以发挥。
2 支护形式分析巷道支护形式大体可以分砌碹、架棚、锚喷、锚注等支护形式。
（1）砌碹支护砌碹支护属于一种被动支护，存在支护不及时、空帮、空顶及碹后充填不实等问题，在应力集中区容易造成碹顶变形开裂。
2024年软岩巷道硐室锚注联合加固技术（三篇）
2024年软岩巷道硐室锚注联合加固技术软岩巷道的维护一直是煤矿生产建设中的难题,在软岩内布置巷道和硐室,围岩变形量大,稳定性差,不仅施工困难,而且屡遭破坏,往往需要反复维修,严重影响矿井的正常生产和安全状况。
对于软岩巷道的支护,国内外尚无任何可“包治百病”的万能支护方法,只能“对症下药”;采用的支护措施,只有满足其变形力学机制的要求,才能取得良好效果。
被动性支护方式中,刚性支架、碹体等支护体,由于让压性能极低,根本不能适应软岩巷道的围岩变形规律的要求;而以U型钢为代表的各种可缩性金属支架,虽有一定的让压能力,也因难以满足软岩巷道围岩巨大变形量的要求,无法获得满意的支护效果。
作为主动性支护方式的传统锚喷支护技术,也已不适应高应力、大变形的软岩巷道(硐室)的控制。
近年来发展起来的锚注联合加固支护技术是一种将现代注浆加固技术、柔性锚索加固技术与传统锚喷支护技术有机地结合在一起的新型加固支护技术。
是一种较理想的把碎岩由载荷变为承载体,有效改善软弱围岩性能的技术措施。
它综合了锚杆加固技术和注浆加固技术的所有优点,并在此基础上衍生出了许多新的特点,成为解决高应力工程软岩安全维护的有效手段,其显著优点如下:(1)与传统锚喷支护技术中喷混凝土层的作用原理相比,浆液的注入能够明显改善岩石的物理力学性质;浆液充填到岩石块间的孔隙之中,使破碎岩石块重新胶结成一体,从而提高了岩体的整体强度和稳定性。
(2)在锚注联合加固支护体系中,由于浆液能够与岩体及锚杆全面接触,将杆体内、杆体与钻孔间隙、周围岩体的缝隙全部充填满,从而形成“网络”效应,如同自然界中树木的主根与须根的共同固结作用一样,使锚杆受力传递的可靠性和连续性得以充分保障,全面调动了围岩的自身承载能力,同时使锚杆、锚索自身的加固性能得以充分发挥。
(3)注浆后杆体与地下水、空气间的联系全部中断,彻底阻止了锈蚀反应,从而保证了锚杆的长期锚固能力,保证了支护体系的长期稳定性。
软岩巷道硐室锚注联合加固技术范文（二篇）
软岩巷道硐室锚注联合加固技术范文软岩岩体是指岩体的抗压强度较低，易塑性变形和易软化的岩体。
在软岩地质条件下，巷道和硐室的开挖和支护常常面临一系列困难和挑战。
为了解决这些问题，研究者们提出了许多软岩巷道硐室锚注联合加固技术。
本文将介绍这些技术的原理和应用，以及它们在实际工程中的效果。
软岩巷道和硐室锚注联合加固技术是指在巷道和硐室的施工过程中，利用锚杆和注浆技术对软岩岩体进行增强和固结，以提高巷道和硐室的稳定性和抗压能力。
锚杆是一种通过力学原理将锚点与软岩岩体互相连接的固定装置，常用的锚杆有螺旋锚杆、矩形锚杆和摩擦式锚杆等。
注浆技术是指将灌浆材料注入锚孔中，填充岩体空隙，提高岩体的强度和稳定性。
软岩巷道硐室锚注联合加固技术的应用主要分为几个方面。
首先是在施工过程中，通过锚注联合加固技术可以提高巷道和硐室的施工效率和施工质量。
锚杆的使用可以增加巷道和硐室的稳定性，防止岩体松动和坍塌。
注浆技术可以填充巷道和硐室周围岩体的裂隙，提高岩体的强度和坚固性。
这些措施可以减少施工过程中工人的安全风险，提高施工的顺利进行。
其次，软岩巷道硐室锚注联合加固技术也可以用于巷道和硐室的长期稳定性的维护和管理。
在巷道和硐室使用过程中，软岩岩体会发生渐进性的软化和松动。
锚注联合加固技术可以通过定期维护和保养，修补巷道和硐室周围岩体的裂隙，延长巷道和硐室的使用寿命。
锚杆和注浆技术还可以在巷道和硐室使用过程中进行修复和强化，提高其抗压能力。
另外，软岩巷道硐室锚注联合加固技术还可以在岩体工程中进行地下隧道的建设和维护。
隧道是通过山体或地下水系的工程通道。
在软岩岩体中，隧道的建设和维护常常面临巨大的困难和风险。
锚注联合加固技术可以通过锚杆和注浆技术对隧道进行增强和固结，提高隧道的稳定性和抗压能力。
这些技术的应用可以减少隧道施工过程中的事故风险，保证隧道的安全运行。
总之，软岩巷道硐室锚注联合加固技术是一种应用广泛的岩体工程技术。
它通过锚杆和注浆技术对软岩岩体进行增强和固结，提高巷道和硐室的稳定性和抗压能力。
软岩巷道硐室锚注联合加固技术(2021新版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改软岩巷道硐室锚注联合加固技术(2021新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes软岩巷道硐室锚注联合加固技术(2021新版)1锚注联合加固机理软岩巷道的维护一直是煤矿生产建设中的难题,在软岩内布置巷道和硐室,围岩变形量大,稳定性差,不仅施工困难,而且屡遭破坏,往往需要反复维修,严重影响矿井的正常生产和安全状况。
对于软岩巷道的支护,国内外尚无任何可“包治百病”的万能支护方法,只能“对症下药”;采用的支护措施,只有满足其变形力学机制的要求,才能取得良好效果。
被动性支护方式中,刚性支架、碹体等支护体,由于让压性能极低,根本不能适应软岩巷道的围岩变形规律的要求;而以U型钢为代表的各种可缩性金属支架,虽有一定的让压能力,也因难以满足软岩巷道围岩巨大变形量的要求,无法获得满意的支护效果。
作为主动性支护方式的传统锚喷支护技术,也已不适应高应力、大变形的软岩巷道(硐室)的控制。
近年来发展起来的锚注联合加固支护技术是一种将现代注浆加固技术、柔性锚索加固技术与传统锚喷支护技术有机地结合在一起的新型加固支护技术。
是一种较理想的把碎岩由载荷变为承载体,有效改善软弱围岩性能的技术措施。
它综合了锚杆加固技术和注浆加固技术的所有优点,并在此基础上衍生出了许多新的特点,成为解决高应力工程软岩安全维护的有效手段,其显著优点如下:(1)与传统锚喷支护技术中喷混凝土层的作用原理相比,浆液的注入能够明显改善岩石的物理力学性质;浆液充填到岩石块间的孔隙之中,使破碎岩石块重新胶结成一体,从而提高了岩体的整体强度和稳定性。
软岩巷道锚注支护技术
软岩巷道锚注支护技术王锁【摘要】Anchor is a common rock mass, internal sup-port form, easy and common support, learn from each other, playing to their respective advantages. Therefore, there are many joint support forms. The bolt grouting support is a good form of anchor injection and grouting joint. At present, the an-chor support has been widely used, especially in soft rocks and other unstable rock strata, which plays an irreplaceable role. Through the analysis of the mechanism of the bolt grouting, we can better anchor the bolt in practice. The important role of the bolt grouting support is found by the case of the anchor grouting support in the unstable rock tunnel.%锚杆是一种常见岩体内部支护形式，容易与普通支护联合，取长补短，发挥各自的优点。
因此，出现了许多联合支护形式，锚注支护就是锚喷和注浆联合的一种较好的支护形式。
目前，锚注支护已经得到了广泛的应用，特别是在软岩以及其他不稳定岩层中，发挥着不可替代的作用。
分析锚注支护的作用机理，可以更好地在实践中运用锚注支护。
深部软岩巷道全锚索注浆加固治理技术
梁宝寺煤矿 一 ７ ０ ８ ｍ水平 西翼轨道大巷为梁宝寺
煤矿 西翼水平 大巷 ，由于矿井 深部地压 大 ，巷道局
在深井 复杂 围岩环 境 中，对巷道 变形破坏 位置
和变形 破坏程度 的影 响 因素 主要有 ：巷道 围岩岩性 （ 即巷道所处层 位 ）；埋深 ；采动影 响 ；构造 ；支
部 位于煤层 中 ，围岩稳定 性差 ，在周 围采 掘活动 的
中图分类号
Ｔ Ｄ ３ ５ ３ ＋ ． ９
文献标识码
Ｂ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ — ２ ８ ０ １ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ３ ２
Ｒｅ ｉ ｎｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎｔ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｄｅ ｅ ｐ ｓ ｏ ｔ ｆ ｒ ｏ ｃ ｋ ｒ ｏ ａｄ ｗａ ｙ ｕｓ ｉ ｎｇ ａ ｎｃ ｈ ｏｒ ｇ ｒ ｏｕ ｔ ｉ ｎｇ
用对底板不加 固的锚 网喷支护 ，且对 帮部支护 未予 加强 ，底板属 于薄弱部位 ，加上水 的浸 泡容易造 成 底鼓并 带动帮部移 近。
７ ０ ８ ｍ水 平西 翼轨 道 大巷 南侧 ６ ０ ｍ为 ３ ２ ２ ８工
作 面采空区 ， 北侧 ３ ０ ｍ为 一 ７ ０ ８ ｍ水平 西翼 回风大巷 ， 巷道大部分布置在煤层顶板 中，部分布置在煤层中 ，
动 压影 响下 ，原支护 ｕ 型钢 棚出现断裂 ，巷道整体 失 稳 ，经矿有关 部 门研究 ，决 定对该巷道 进行全 断
面扩修加 固 ，并对顶 、帮 、底采取综合治理 。
ｌ 概 况
一
护方式 ；服务年 限、蠕变和流变 ；应力叠加 。 ２ ． ２ 巷道 变形影 响 因素分析 ２ ． ２ ． １ — ７ ０ ８ ｍ 西 翼轨道 大巷 外段 （ １ ） 巷道 围岩岩性： 巷道位于煤层顶板岩石 中 ， 底板距 煤层 间距 在 ２ — １ ０ ｍ，底 板岩石软 弱 ，为粉砂 岩 和泥岩 ，强度低且遇水易膨胀 。 （ ２）支护 方 式 ：巷 道 为直 墙半 圆拱 巷 道 ，采
锚注技术在软岩巷道支护应用论文
锚注技术在软岩巷道支护中的应用[摘要]：近年来，随着矿山开采条件的日益复杂，所涉及的工程领域越来越多，许多矿区都存在着软岩巷道支护困难的问题，并成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一。
软岩巷道支护历来是巷道支护中的难题，本文通过对软岩巷道的特征分析，及支护原理和方法的论述，对开滦唐山矿业分公司8242外巷道支护方案进行了分析，并给出了相应的建议和措施，有效地控制了围岩变形，取得了良好的技术效果。
[关键词]：锚注技术软岩围岩支护结构中图分类号：s688 文献标识码：s 文章编号：1009-914x （2012）12- 0177 -010 前言随着矿山开采的范围的不断扩大，在巷道掘进时都遇到了大量的软岩层，特别是随着开采深度的不断增加，深部地压明显增大，加上开采条件愈趋复杂，给巷道的掘进与维护带来了很多的困难，传统的支护方式已不能满足特殊巷道的使用要求，为了满足生产需要，开滦唐山矿业分公司采用了一种更稳定、支护效果持久的支护方式——锚注技术，取得了良好的效果。
1 软岩巷道的特征软岩巷道最明显的特征是地压显现比较剧烈，巷道维护困难，主要表现在围岩的自稳时间短、来压快、围岩变形量大、速度快、持续时间长、四周来压、底鼓明显、遇水膨胀、变形加剧，可以用4个字来概括：松、散、软、弱。
2 巷道支护破坏原因分析2.1 开发后围岩应力的变化在巷道掘进过程中，由于巷道的岩性差，自承能力低。
矿井埋深的重力、地质构造残余应力、软弱岩石膨胀应力等必然引起应力重新分布，形成围岩的二次应力场，它决定着围岩稳定状况。
而支护抗力不足以克服这些应力时，巷道支护就会引起变形和破坏。
2.2 巷道四周承载力不均匀矿区的巷道围岩性质较差，自承能力较低，使u型钢支架的承载能力大幅度降低，受力条件急剧恶化，使巷道断面多呈现出“尖桃形”破坏。
2.3地质构造因素软岩巷道区域地质构造复杂，揭示出矿区存在残余构造应力。
在自重应力与构造应力双重作用下，导致巷道压力大，变形剧烈。
软岩巷道的锚网索喷注联合支护技术
软岩巷道的锚网索喷注联合支护技术分析了软岩巷硐稳定性影响的因素，总结了软岩巷道的支护治理原则。
并结合现场实际提出了具有针对性的以“锚、喷、网”支护为主、以锚索、注浆支护为辅的支护方案，通过现场仪器试验，证明支护效果较理想。
标签：软岩巷道二次支护锚喷支护1 概述对软岩巷硐进行维护在煤矿生产建设中一直没有得到有效的解决，困扰着煤矿的生产。
在软岩巷道施工中，由于围岩变形量比较大，在一定程度上影响了其稳定性，同时增加了施工的难度，并且巷道屡遭破坏，导致维修的次数大大增加，并且需要对其进行多重维护，严重影响矿井的正常生产和安全运行。
由于煤矿的实际生产条件存在差异，使得国内外无法形成统一的支护方法。
为了取得良好的支护效果，只有对其力学原理进行具体分析，采用科学合理的支护措施。
我矿井为垂深210m的斜井，泥岩及砂质泥岩共同构成斜井所处的岩层结构，对于该岩层机构来说，其泥岩的特点是：裂隙多，层理复杂，易风化，低强度，并且遇风风化、遇水膨胀，泥化现象比较严重。
在对井巷进行施工的过程中，对巷道进行维护难度较大，尤其是部分巷道已经发生严重的变形，在一定程度上对其进行多次修复，但是仍难以确保其稳定。
2 巷硐变形原因导致巷道发生严重变形的原因主要表现在：首先，巷道断面较大，层理较多，并且应力分布不均；其次，构成巷硐围岩的泥岩和砂质泥，岩层强度低，完整性差。
另外，掘进后处于稳定期的巷硐，在一定程度上发生着持续蠕变；巷硐两帮的较大变形及底板鼓起直接影响巷硐围岩的整体稳定性，这些因素在一定程度上，导致难以对巷硐进行围护。
3 巷硐治理支护技术3.1 巷硐治理的控制原则①预留断面，二次支护，对围岩、帮角等进行固结和加固。
②在掘进巷硐过程中，产生集中应力，围岩强烈变形，通过“锚、喷、网”支护体系对围岩变形进行控制，需要进行复喷处理。
③对围岩进行预应力锚索支护和注浆加固，避免巷硐掘出后稳定期间出现较大的、长时间的蠕变。
④对帮、底进行加固处理，是确保巷道两帮整体稳定性的重点，受巷道帮、底变形的影响和制约，通过用倾斜锚杆和倾斜锚索对巷道底角进行加固，同时对两帮、底角和底板通过高效速凝材料进行注浆加固处理。
软岩巷道硐室锚注联合加固技术
软岩巷道硐室锚注联合加固技术1. 背景在当前大规模建设的地下工程中，由于柔性围岩覆盖，软岩工程难度和险度加大，往往不能只靠单一的加固措施。
现代几何测量技术、地基工程、施工技术等高科技手段和新型材料的应用为软岩围岩加固提供了广阔的发展空间。
软岩巷道硐室是路、铁、建设、水利等各种工程的重要组成部分，其弱点在于支护体系强度低，且灵敏度高，对于支护物的要求也较高。
其中，锚杆加固是一种较为有效的加固手段，而硐室加固能够解决施工和使用过程中出现的安全隐患，提高工程质量和使用寿命。
因此，巷道硐室锚注联合加固技术得到了广泛的应用。
2. 软岩巷道硐室锚注联合加固技术的优点2.1 增强承载力锚注联合加固技术可以很好的发挥锚杆和硐室加固的优势，在加固时使用两种手段可以有效增强承载力，从而保证施工和使用的安全性。
2.2 提高围岩的稳定性硐室是支护的重点部位，而锚杆作为一种有效的加固手段，能够增加围岩的稳定性，集聚现代科技与建筑材料的应用，能够大幅度提升硐室承载能力和使用寿命。
2.3 降低施工噪音和粉尘污染与钻孔锚固工法相比，巷道锚注联合加固技术更加环保，能够减少施工噪音和粉尘污染，这一优点在城市地下工程建设中尤为重要。
3. 软岩巷道硐室锚注联合加固技术的实施步骤3.1 准备工作在准备工作阶段，需要详细测量巷道硐室的尺寸以及围岩地质信息，根据实际情况进行合理的规划和设计，明确加固方式和加固方案。
3.2 硐室加固使用具有良好强度和韧性的加固材料，如混凝土、钢筋等，对巷道硐室进行加固，并在硐室壁面打入固定点。
3.3 锚杆加固锚杆加固是通过钻孔在围岩中采用锚固杆进行加固的一种手段。
首先预先在围岩中打孔，然后在钻孔内注入防水胶体，最后使用锚固杆固定围岩，增加围岩的稳定性。
3.4 检验在加固施工完成后，进行检验。
检验主要是围绕硐室、锚杆固定点及加固质量三个方面进行，确保加固质量符合工程要求。
4. 软岩巷道硐室锚注联合加固技术在实际工程中的应用4.1 成功案例按照软岩巷道硐室锚注联合加固技术进行加固的典型案例包括安徽福山隧道、广州新机场航站楼、湖北至江西高速公路等大型地下工程。
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软岩巷道硐室锚注联合加固技术(新编版)Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management.( 安全管理 )单位：______________________姓名：______________________日期：______________________编号：AQ-SN-0925软岩巷道硐室锚注联合加固技术(新编版)1锚注联合加固机理软岩巷道的维护一直是煤矿生产建设中的难题,在软岩内布置巷道和硐室,围岩变形量大,稳定性差,不仅施工困难,而且屡遭破坏,往往需要反复维修,严重影响矿井的正常生产和安全状况。
对于软岩巷道的支护,国内外尚无任何可“包治百病”的万能支护方法,只能“对症下药”;采用的支护措施,只有满足其变形力学机制的要求,才能取得良好效果。
被动性支护方式中,刚性支架、碹体等支护体,由于让压性能极低,根本不能适应软岩巷道的围岩变形规律的要求;而以U型钢为代表的各种可缩性金属支架,虽有一定的让压能力,也因难以满足软岩巷道围岩巨大变形量的要求,无法获得满意的支护效果。
作为主动性支护方式的传统锚喷支护技术,也已不适应高应力、大变形的软岩巷道(硐室)的控制。
近年来发展起来的锚注联合加固支护技术是一种将现代注浆加固技术、柔性锚索加固技术与传统锚喷支护技术有机地结合在一起的新型加固支护技术。
是一种较理想的把碎岩由载荷变为承载体,有效改善软弱围岩性能的技术措施。
它综合了锚杆加固技术和注浆加固技术的所有优点,并在此基础上衍生出了许多新的特点,成为解决高应力工程软岩安全维护的有效手段,其显著优点如下:(1)与传统锚喷支护技术中喷混凝土层的作用原理相比,浆液的注入能够明显改善岩石的物理力学性质;浆液充填到岩石块间的孔隙之中,使破碎岩石块重新胶结成一体,从而提高了岩体的整体强度和稳定性。
(2)在锚注联合加固支护体系中,由于浆液能够与岩体及锚杆全面接触,将杆体内、杆体与钻孔间隙、周围岩体的缝隙全部充填满,从而形成“网络”效应,如同自然界中树木的主根与须根的共同固结作用一样,使锚杆受力传递的可靠性和连续性得以充分保障,全面调动了围岩的自身承载能力,同时使锚杆、锚索自身的加固性能得以充分发挥。
(3)注浆后杆体与地下水、空气间的联系全部中断,彻底阻止了锈蚀反应,从而保证了锚杆的长期锚固能力,保证了支护体系的长期稳定性。
(4)在锚杆、锚索和浆液的共同作用下,注浆范围内的所有岩石被胶结加固成一个整体圆涵,保护着整个巷道(硐室)的自由空间。
(5)长达数米的柔性锚索的加入,使锚注联合加固支护体系中的“加固拱”厚度大增,而“加固拱”厚度的增加,从根本上为大断面巷道(硐室)安全维护奠定了技术基础。
2锚注加固参数设计2.1注浆加固强度要求及注浆孔合理深度实施围岩注浆施工时,影响注浆效果的参数很多,如:注浆压力、注浆顺序、注浆时间、注入量、水灰比、添加剂种类、注浆孔深度等。
通过合理设计与有效控制这些注浆参数,目的是使最终加固效果达到最佳值,使浆液充分注入围岩裂隙,将破碎围岩固结在一起,形成完整的岩体,变载荷为承载体,从而达到有效控制巷道变形的目标。
通过实验室模拟测定和工程施工验证,注浆加固强度和注浆孔深度对最终效果影响较大。
(1)注浆加固强度要求。
室内模拟试验及工程实践验证结果表明,当破碎围岩强度提高幅度达到50%~75%时,围岩变形量显著减小。
低于50%时控制效果明显变劣,超过75%以后,随强度的提高,加固成本快速上升,但围岩变形量减小幅度变小。
综合分析认为,使围岩强度提高60%~70%比较合理。
(2)注浆孔深度。
注浆孔深度直接影响注浆范围(围岩加固厚度范围)的大小,室内模拟试验及工程实践验证结果表明,随着注浆孔深度的加大,围岩位移量逐渐减小(控制效果逐渐提高),底鼓量减小幅度尤为明显。
当注浆孔深度达到2.0~3.5m时,围岩位移量显著减小。
此后再增加孔深,减幅变小。
综合分析认为,最经济合理的注浆孔深度为2.5~3.0m。
2.2可注浆式锚杆及变径钻孔结构锚注联合加固施工成功与否的关键因素之一,是可注浆式锚杆锚固段与钻孔岩壁间的密封性和锚固性可否得到保障。
工程施工要求所用的密封锚固材料既具有良好的密封性能又能快速提供足够抵抗注浆压力的能力,还要求施工方便、快捷、可靠。
经过多年探索,我们独家研制的变径钻孔可注浆式锚杆注浆组合体系实际应用效果甚佳。
(1)可注浆式锚杆结构。
变径钻孔可注浆式锚杆由外径Φ18~20mm的厚壁无缝钢管制成(壁厚3~4mm),沿长度方向上分为锚固注浆段、锚固封孔段和联接段三部分。
锚固注浆段长度1000mm,分布有若干个Φ5~8mm的射浆孔,主要作用是射浆和里段锚固;锚固封孔段长度650mm,其作用:一是将锚杆锚固在岩壁上,二是完成固管封孔任务,防止高压浆液外溢;联接段长度150mm,位于锚杆尾部,用于安装预紧螺母和联接注浆泵的出浆管。
注浆段与封孔段之间设一挡环,主要作用是药卷限位和杆体定位。
(2)变径注浆钻孔结构及参数。
变径钻孔由内外两段构成,外孔段采用Φ42mm大孔径,内孔段采用Φ28mm小孔径。
钻孔深度:一般外孔段深度0.8m,终孔深度2.5~3.0m。
(3)中空膨胀型快速封孔药卷的结构。
中空膨胀型快速封孔药卷长度通常为200~250mm,药卷内孔孔径为Φ20~22mm,药卷外径为Φ38mm,共有4个结构层组成,自内到外依次为内皮、金属网衬、药剂和外皮。
2.3注浆材料在许多工程案例中,巷道围岩松动圈大,围岩空洞、裂隙多,注浆量大。
此时,如何降低锚注联合加固的注浆成本显得尤为重要,在水泥类注浆材料中加入其它细骨料以降低水泥用量是解决问题的有效方法之一。
发电厂废料———粉煤灰由于具有与水泥相近的颗粒尺寸、容重和级配分布,因而悬浮性好,常作为首选细骨料与水泥合并使用。
一般粉煤灰含量为15%~25%,水灰比控制在0.65~0.75。
2.4注浆参数(1)注浆压力。
注浆压力受到围岩特性、浆材性能、注浆方式等因素的影响和制约。
注浆压力过小,浆液难以向围岩中扩散,达不到预期注浆效果;若注浆压力过大,可能导致在注浆过程中巷道表面冒顶或片帮。
一般情况下,注浆终止压力宜控制在3~6MPa。
围岩破碎严重的地点,可采用分次注浆工艺,初次注浆压力宜控制在1.5MPa以下。
(2)注浆孔布置。
注浆孔的布置应使相邻两孔浆液的径向分布能够在一定程度上相互贯透,且浆液的多余部分能充填固结体之间的孔隙,以保证注浆时不出现死角,经验表明,注浆孔间排距一般可取为注浆有效扩散半径的1.67倍,实际施工中常用间排距为3~4m。
3注浆设备及施工工艺3.1注浆设备注浆设备主要包括注浆泵、高压胶管、搅拌机等,根据选型计算,注浆泵型号选为2TGZ-60/210型;浆液采用风动搅拌机拌制,搅拌机型号选为LJ-200。
3.2锚注联合加固施工工艺锚注联合加固施工工艺流程为:施工准备———钻孔———安装可注浆式锚杆———造浆———注浆施工———清理锚注机具。
3.3钻孔和安装锚杆外孔段采用普通7655(或YT26)型风钻打眼,配用长度1.0m、1.5m 钻杆和直径Φ42mm一字型合金钻头。
内孔段采用风动锚杆打眼机,配用组合式接长钻杆和Φ28mm合金钻头。
也可采用普通7655风钻(风钻配用3.0m长钻杆)打眼。
每孔钻成后均应立即安装可注浆式锚杆,安装方法如下:首先往锚固封孔段套装上快硬水泥空心药卷,蘸水3~5s后迅速插入钻孔中,使可注浆式锚杆挡环贴紧到变径台阶上,之后用专门的捣杆将药卷捣实,使之与孔壁密接,然后戴上托盘、螺母和注浆联接头即告安装完毕。
3.4注浆施工采用搅拌机拌制浆液时,必须先在搅拌桶中放入适量的水,之后再缓缓倒入水泥和粉煤灰,浆液的水灰比控制在0.60~0.80范围内。
搅拌时间对于浆材与水的充分混合有着非常重要的影响,搅拌时间太短,浆材与水混合不均匀,使浆液的流动性受到很大影响,因而搅拌时间一般不少于5min。
按施工要求连接好注浆管路,调节注浆泵安全阀,经试转一切正常后方可正式开泵注浆;当注浆压力达到设计终压值时停止注浆。
每排孔注浆顺序为先注下部孔,次帮肩孔,最后再注顶孔。
3.5全长锚固型预应力锚索在采用锚注联合加固技术治理硐室底鼓时,往往需要安装锚索。
传统做法是由打眼———下绳灌注———待升强度———张拉4道工序组成,其弊端在于:在进行张拉时,由于钢绞线已经被浆液固结体紧紧包裹住,因此张拉后实际产生预应力的仅有孔口附近的几个厘米段,主体部分无法产生预应力,也有的在下绳灌注时提前在钢绞线上涂抹油脂,此种做法虽能产生一些预应力,但实际已变成端锚结构了,最终效果大打折扣。
为此创立的“二次灌注与张拉”施工法,虽然工艺复杂化(增加为6道工序且施工要求高),但真正实现了“预应力”和“全长锚固”二者兼得,经过8年来的多次工程应用实践证实,对围岩变形的控制效果良好。
3.6锚注联合加固效果分析对锚注联合加固巷道(硐室)进行的大量矿压观测表明:(1)与未进行锚注联合加固的同等条件巷道(硐室)相比,实施锚注联合加固后,7~28d内顶板及两帮移近速度可降低35%~55%,平均降幅为45%;而在28d以后降低幅度为55%~95%,平均为75%。
一般注后3个月逐渐趋于平稳,围岩两帮移近总量可减小1/3~1/2。
(2)底鼓速度在7~28d内降低率平均值约为35%;在28d以后降低率在50%~80%,平均为65%,比两帮移近速度减少率(75%)稍小。
分析原因,多是巷道底板施工条件较差,压力不易控制,浆液渗透不到位所致。
4结束语本研究针对软岩巷道(硐室)常见条件,通过实验室试模拟试验和大量现场锚注联合加固应用验证,得到以下主要结论:(1)锚注联合加固主要参数设计正确,研制的可注浆式锚杆结构合理、工作可靠性高。
变径钻孔锚固注浆工艺国内独创,效果极佳。
(2)矿压观测结果表明,实施锚注联合加固后巷道围岩的顶板下沉及两帮移近速度、底鼓速度都能较大程度地降低,巷道(硐室)变形总量能够得到明显控制。
该项技术对于控制软岩巷道(硐室)的变形具有显著效果。
(3)试验表明,注浆材料可根据工程重要程度的具体要求进行调整和选择,对于高要求工程,可选用高标号水泥浆或高强度化学浆;而在要求不太高的工程施工时,为了降低锚注联合加固成本,可选用较低标号水泥浆或在水泥浆中加入适量粉煤灰之类的细骨料以降低成本。
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