锚注技术在软岩巷道支护应用论文
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。
锚注技术在修复软岩巷道中的应用
强对 “ 手指 口述”安全确认的督导和检 ： 浆段 ，长度 ２０ｔｎ ００ ｒ．钻有 ｌ 个孔径为 能实现有效注浆， ｕ ０ 所以设计注浆孔深度在
查， 积极引导职工进行岗位危险辨识 ， ： ｍ 让 ８ ｍ的注浆孔 ，均匀布置 ，锚杆尾部有 ２ ． ． ３ ｍ。浆液扩散距离为 ３ ｍ， ５ ０ ． 不同眼 ５ 职工养成相互提醒安全的意识和习惯 ， １０ ｍ长螺纹与注浆泵出浆管高压快速 孔 、 ０ｍ 眼孔周边不同方向变化都较大 ， 为此 堵塞生产过程中的安全漏洞， 实现全员、 接头连接。 外锚固段密封采用圆环体状快 设计注浆孔问排距与单孔扩散距离相近，
注浆材料 。根据模拟的情况看 ， 其水
灰比０ 左右；水玻璃的量根据需要的凝 ． ７
注浆材料。 注浆材料的选取是巷道注 结速度要求适 当调节比例， 为保证浆液质
＞浆加固能否成功的先决条件。 综合考虑巷 量 ， 水泥为刚出厂的 ４５ ２ 水泥 ， 水玻璃 的
（ 作者单位： 淮北矿业集团公司） 道的地质情况 ，结合注浆材料的选用原 存放时间亦不宜过长。 责任编辑： 则 ， 潘勇 决定采用水泥浆液 ， 适当加入水玻璃 注浆压力。注浆压力是浆液在围岩中
全过程、 全方位的安全生产。 对工作重视 硬膨胀水泥药卷 ， 每根锚注锚杆用 ２ 支药 取 ２ ｍ左右。 ． ５
不够、 开展不力，手指Ｅ述” “ ｌ 不太规范的 卷， 规格为： 内径 ２ｍ ， ３ ｍ 外径 ３ｍ ， ８ ｍ 长度
单位和个人应从严处罚，从而保证职工 ： １０ ｍ 挡圈采用 ６ ｍ厚钢板加工。 ｊ ５ｍ ； ｍ 都能按章操作， 顺利推进煤矿 “ 安全发 ≤ 展、 集约发展 、 和谐发展” 的进程。
锚注支护技：术在软岩巷道中的应用
ห้องสมุดไป่ตู้
２２ 月中 科技创新与应用 ｏ ￣３ （ ）Ｉ １
锚 注支护技 在软岩巷道 中的应用
樊 心 磊
（ 云南云维集 团有 限公 司， 云南 沾益 ６ ５ ０ ） ５ ３０
摘 要： 分析 了 国 内外锚 杆 支护 的技 术特 点 ， 为我 国软岩 巷 道 锚 杆技 术 的 主要 问题 是 锚 杆 支护 系统 的 支护 强度 不 够 。 一 步 认 进 研究认为， 锚杆与注浆联合支护是 目前中国软岩巷道支护很有前途 的新途径 。提 出了锚注结合加 固软岩巷道 的新思路， 发明 了 外锚 内注式 新 型锚 杆 及 其加 固软 岩巷 道 新技 术 ， 决 了一 系列 工 艺 问题， 地 将 该技 术 用 于某 矿软 岩 动 压巷 道 的加 固工程 。 解 成功 关 键 词 ： 岩 巷 道 ； 注 支护 ； 杆 支护 软 锚 锚 该 矿井是 小 型现代 化矿 井 ， 于云南 省境 内 ， 位 设计 生产 能力 ０ Ｍ ． ９ ３ ０ Ⅱ 力， ａ 垃 ＭＰ ： ａ井底 车场水平 为＋ ７０ 巷道 及硐 室岩性 以粉砂 岩及泥 岩为 主 ， ， １９ｍ， 岩性 Ｃ 岩体的内聚力， Ｉ ； 一 Ｍ ， ａ 较差 ， 性突 出。经 研究 ， 井下巷道 硐室等采 用锚注 支护方式 。 膨胀 确定 内摩擦角 。 １锚注支 护原理 由上 式可知岩 体强度大 小是 Ｃ ‘两个指标确 定的 。 ， ｐ 当井 巷掘进 后 ， 与世 界锚杆技 术先进 国家相 比我 国 目前软 岩巷道锚杆 支护 的主要 原岩体 中应力 平衡状 态受 到破坏 ， 围岩应力 重新调整 ， 为巷道周 边 表现 技 术 问题是锚 杆支 护系统 支护 强度 不够 ， 其原 因一是 单 根锚杆 锚 固力 径 向应 力消失 ， 向应 力增大 ， 出珊 立 切 而 力集 中现象 。当集 中的切 向应 低； 是锚 杆之 间较少 采用托 梁 、 － 钢带 等连接 件． 是 金属 网和 喷射混 凝 力超 过岩 体强 度极 限时 ， 道周 边 岩体 首先破 坏 ， 裂隙 ， 原有 三 巷 产生 岩体 土设计 不太合理 、 工质量较 差。 施 的 内聚力 ｃ及 内磨擦 角 ‘值下 降 ，在巷 道周 围的一定范 围 内形 成围岩 ｐ 提高 支护系统 强度 的途 径有两条 。其一是 采 用 高强锚杆 支护 系统 破碎带 ， 即围岩松动 圈。 提高锚杆支护系统 自身强度淇 二是采用联合支护提高支护系统强度。 在此 松动圈 内的岩体 ， 有一定残余 强度 的多裂 隙岩体 。 是具 注浆加 对部分 较软岩 巷道， 可以采 用第一条途 径进行 成功 的支 护。当 围岩 固就是处 理这 一区域 内的岩 体 ， 强度得 到提高 ， 而使莫 尔 圆远 离 使其 从 过 于松 软， 靠锚 杆支 护系统 提供 的支 护 作用 不够 ， 须采 用第 二 条 强度包络线 （ ２， ， 仅 而必 图 １ 显然 这有利 于围岩 的稳定 。 途 径提 高整 个支护 系统的强度 和整体 性才 能控制 围岩变形 。 根据前苏联 Ｍ卡姆别霍尔及 Ｂ ． ． 剧廖也夫等人的研究表明， 岩体 国内外 巷道支 护根据 其加 固方 式 和作 用可 分为三 个层次 。第一 层 注浆后 ， 定 ， 内聚力 Ｃ值较原 来增 加 了 ４－ ０ 经测 其 ０ ７％。 次 是支 护力作 用在 巷道 围岩表 面 的支护形 式 ， 如各种 类 型的支 架和 碹 ２ ． ３充填 密实作用 体 ． 二层次是 支护作用 力不但 作用于 围岩表面 而且能作 用于 围岩 内部 第 注浆浆 液在泵 压作用 下 ， 可 以将 相互连通 的岩体 裂 隙充 满 ， 不但 还 的支护 形式 ， 如锚杆 支护 ． 三层 次支 护方 式能 够根本 改善 围岩 性状 ， 笫 提 可将充填不到的封闭裂隙和孑 隙压缩， Ｌ 从而对岩体整体起压密作用。使 高围岩强度， 以注浆加固为代表。 支护的层次越高， 支护能力就越强擞果 岩 体的弹 性模 量提高 ， 度也相应提 高 。 强 也 越好 。国 内外研 究表 明周 岩注浆加 固可提 高其 强度 和变形模 量， 本 根 ３注浆工艺 改 善围岩变 形规律 。 ３ ． １内注 锚杆 结构 目前 ， 中使用 成 功的锚 杆支 护系 统与棚 式支 架 、 高强混 凝 土 软岩 与 锚杆 体选用外 径 Ｄ ２ｍｍ、 ＝２ 壁厚 ８３ ｍ ：． ｍ冷拨无 缝钢管 制作 而成 ， ＝０ 弧形 板等 等低层 次支护 形式组 成 的联 合支 护具有 成本 高 、工艺 复杂 和 为 便于 注浆 ，在 锚杆上钻 有交叉 布置 的 ｑ６ ｍ注浆孑 ： ｂｍ Ｌ 锚杆端 部加 工 劳 动强度 大 等缺点 ， 算是 最合 理 的， 理 的应 该是 锚杆 支护 系统 Ｍ２ 标 准螺纹 ， 长 １０ ｍ， 不能 最合 ４ 螺纹 ０ ｍ 内注浆锚杆结 构如 图 ３ 示 。 所 与支 护层次最 高的注 浆加 固组成 的联合 支护 。 撼 环 众所周知， 注浆是巷道支护中一种非常规技术， 一般采用非常规的 打 眼机具 打 出注浆 孑采 用专 门的 注浆管 和封 孔装 置Ｊ 复杂 ， 了 Ｌ 艺 限制 ＾ 程 泵乳 其使用范围旦然注浆效果可靠饵 也只在小范围使用。所以在研究锚杆 ｌ 与注 浆如何 构成 联合 支护 时进 行 了反复论 证， 定 了“ 制 利用锚 杆兼 作注 ■ ｔ Ｊ Ｌ — 浆管 采 用常规打 眼机具 ＇ 浆为常规 支护 ” ， 变注 的原则 。 ｌ ｍ ｓ ｌ ＆ ∞ ２ ∞ ４２ｏ ｌ ｏ 盛 ．一 按 照上 述思 路和 原则 ， 们试 制 了新 型外锚 内注式锚 杆 威 功 地试 我 验 开发锚注 支护技术 从 工 艺上把锚 杆支护 和围岩 注浆加 固有机地 结合 起来 。 锚杆 兼做 注浆 管， 注 浆加 固在 巷道 围岩 内形 成 一连 续 的 利用 通过 图 ３ 注浆加 固圈崩 阡通过与 围岩相互作 用和加初 锚力 在围岩 内又形成 一锚 ３ ． ２注浆材料 杆加 固 圈， 金属 网和 喷射 混凝 土这 些护 表措 施 ， 成 一个 完整 的支 加上 组 采 用水泥 水玻璃双 液浆 ， 比取 １～．７ 水灰 ： １． １ Ｏ 。水玻 璃掺量 为水泥 重 量 的 ３５ 水 泥可用 ３ ． －％， ２ Ｒ或 ４． ５ ２ Ｒ矿碴水 泥或普通 硅酸盐 水泥 ， ５ 水玻 护系统见 图 １ 锚注结束加固围岩原理图。 璃波 美度一般 取 ４ ５ ｅ一般初凝 时间为 ２ ３ ， 通过水玻璃 掺量 和 Ｏ ｏ ， Ｂ ￣ ｈ可 浓度 来调整初 凝终凝 时间 。 ３ ＿ ３锚注工艺 ３． ．１钻孔 ： 深度为 １０ｍｍ 直径 为 ４ｍｍ 安装 注浆锚杆前 先 ３ 钻孔 ８０ ， ２ 。 清孑 ， 保钻孔无 岩屑无积 水。 Ｌ确 ３ ． 浆锚杆 锚 固： Ｍ Ｋ ８０ ． ３ ２注 将 Ｓ ３ ５ 树脂 锚 固剂 送人 孑底 ， 动搅拌 Ｌ 开 器搅 拌 ， 搅拌 ２ －０ 后 ， ６ ９ｓ ０４ ｓ 停 ０ ０。 － 图 １ 图 ２ ３ ３ 封孑 止浆 采 用 软木 止浆 塞封 孔 ， 于破 碎 围岩 、 口不规 整 ． ３ Ｌ 对 孔 ２注浆加 固机理 分析 的钻 孑 ， 软木止 浆塞外 围缠绕 黄麻 ， 可用再生 橡胶 塞或快 硬水 泥 Ｌ可在 也 ２ ． １网络骨架作 用 药卷 等止浆 。 在 注浆加 固过程 中 ，浆液在 泵压及 微裂 隙的毛 细作 用下挤压 或渗 ３． ． ３ ４注浆 ： 将注浆 管路 与 内注 式锚 杆连 接好 ， 注浆 作业 ， 进行 可多 透到岩 体 的裂隙 中去 ， 固结后 ， 固体 的形式 充填在 裂隙 中并 与岩 孔 同时注浆 ， 浆液 以 注浆终 止压力 为 ２ ａ ＭＰ 。 体 固结 ， 这些充填的材料在岩体内形成了新的网络状的浆脉 ， 这些浆脉 ３． ．５安设锚杆 托盘拆 下孑 口阀 ， ３ Ｌ 安设托盘 ， 紧螺母 。 上 在 岩体 中呈 薄厚不 一的 片状或条 状 ， 互相联 系形 成网络 骨架 ， 但均 网络 ４结论 骨架 内则是均 匀密 实的岩 体 ，形 成 网络 骨架 的充填材 料具有 较好 的粘 锚注加固结构提供的支护力可达普通支护的几倍至数十倍， 因此 ， 结 强度 。 可为破碎围岩提供可靠而足够的径向约束力 ， 使破碎围岩发挥应力强 ２ ． ２粘结 增强作用 化特眭。对预加固结构应适时进行锚注加固， 使结构发挥高承载陛能的 采用莫尔强度理论对注浆的粘结补强作用进行分析 。 为简化计算 ， 同时 ， 效控 制 围岩塑性 区的发展 和宏观 变形 ； 有 而对后 加 固结 构应 及时 岩 体强度 曲线采用 直线形包 络线 。 进行锚注加固， 使围岩塑性区的发展得到有效控制。
全封闭锚注支护在高应力软岩巷道中的应用
结， 其强 度相对较 弱 ， 风化 、 水能 力差 ， 抗 抗 遇 水 后 易膨 胀 、 崩解 ， 石 流变 显 著 ， 成 巷道 岩 造 变形 急剧增 加 。 巷道埋 深大 ，周 围采场 大大增 加 了巷道 围岩 的应力 ， 使应 力高度 集中 。 选择 的巷道 支护形 式不 合理 。围岩 较破 碎， 巷道开挖 后 围岩 由于失去 支撑 ， 即松动 立 并产 生裂隙 扩展 ， 支护 不及 时或强 度不 够 ， 若 造成 围岩失稳 ， 短时 间 内致使巷 道变 形 ， 矿压 ｄ钢 丝绳 ： 锚 杆 ７ ０ ７ ０ ｍ 问 排距 纵 砼 一 复注 。 ． 按 ０ ｘ０ ｍ ６结 束语 显现 明显 。而且 采用 半 圆拱 断 面巷 道很难 承 横 挂好 钢丝 绳 ， 二次 挂绳 绳距 可加 密 为 ３ ０ ５ｘ 载有侧 压 、 底压 、 松软 、 胀性 的 围岩 。 膨 ３０ ｍ， 绷 紧 、 ５ｒ 并 ａ 压紧使 其紧 贴岩 面。 在 唐 山矿 业 公 司 ８ ４ 外 巷 道 实 验段 巷 ２２ ３巷 道修复 支护技 术选择 ｅ 喷射 砼及 厚 度 ：初次 喷 ８ ｒ ． ０ ｍ，复 喷 道 中 ， 取全封 闭锚 注联 合支 护 ， 然其 一次 ａ 采 虽 结 合 ８４ 外 巷 道破 坏 原 因 和锚 注 支 护 ７ ｍｍ， 复 喷 ４ ｎｉ ２２ ０ 再 ０ ｉｉ。 ｌ 性 投 入较 高 ， Ｔ 复杂 ， 度慢 ， 是 巷道 服 施 进 但 机理 ， 主要 选取 如下支护 技术措 旌 ： ｆ水泥： 注浆 用 Ｐ ４ ． （ ５ ５ ）喷 浆 务年 限较 长 。 ０ ２ Ｒ 原 ２＃ ； ５ 为检验 全封 闭锚注支 护效果 ， 在 选择合适 的巷 道断面 。 选择巷 道断面形状 用 Ｐ ３ ．Ｒ（ ４ ５ ） ０ ２５ 原 ２ ＃ 。 实验 巷道 中每 ５ ｍ设 １ 个矿压 观测点 ， 观测 从 必须 综合考 虑 围岩的性 质 、地压 的大小 和方 数据 分析 ， 取 全封 闭锚 注联合 支护 ， 采 巷道 顶 ｇ ． 剂： 速凝 占水 泥重 量 ３ ５ － ％。 向， 巷道的服务 年限 、 途及位 置 。根据 ８ ４ 用 ２２ ４２主要支 护技术 参数 － 板下 沉量 、 帮 位移量 、 两 底鼓 量 比半 圆拱锚 注 外巷 道运输 使用要 求 、 断面利 用率 、 围岩 的性 巷 道最终 断面 为使用 断 面 １６ ０ ％以上 ， 巷 支护 分 别降 低 １％，５ ３％。巷道 从 ２０ ５ ２％，０ ０５ 质， 以及施工 难易 条件 ， 巷道 断面选 择 了大断 道 毛断 而为 ［９ ０ ｍｘ ４ ０ ｍ ， ３ ０ ｒ ５ ０ ｍ 】 以保 证 巷 道 年 初 修 复 至今 ，大 部 分 帮 顶 收 敛 变 形 不 到 ａ 面马蹄形 。８ ４ 外 巷道联合支 护如图 １ ２２ 。 修 复后 应 力 重新 分 部造 成巷 道 断 面 微变形 ， ５ 底 鼓也 较 以前得到 有效控 制 。 ％， 实 现二次 注浆 最佳效 果 ，不影 响巷 道有效 断 综 上所述 ，采 用全 封闭锚 注联 合支 护修 面 ，确保二 次注 浆所 需用 的断 面和巷 道正 常 复巷道 综合成 本 比其他 支护 低 。从 技术 方面 使用 断面 。 看， 全封 闭锚 注联合 支护 技术 不仅 是先进 的 ， 注 浆 锚 杆 采 用 ￣ ２ ｍ、长 度 １０ ｒ 也是 完 全可行 的 ， ｐ ｍ ２ ８ ０ ｍ、 ａ 针对性 也较 强 。因此 ， 全封 ２ ０ ｒ 间 排距 １ ０ ｘ ５ ０ ｍ， 次 注 浆 完 闭锚 注 联 合 支 护 技 术 较 好地 解决 了 围岩 松 ４ ０ ｍ， ａ ５ ０ １０ ｒ 一 ａ 成后 ， 需对不 稳定 的巷道进 行二 次补 注。 软、 高变形 巷 道 的支 护难 题 ， 修周 期 增 长 ， 巷 树 脂 锚杆 每根 锚 杆用 树 脂 药卷 ２ ３卷 ， 技术 经济效 益较 好 。 ～ 钢丝绳 ：采用 ４ ６ 的废 旧钢丝 绳 ，按 锚杆 ～ 分 参 考 文 献 间、 排距 纵横挂 好后 ， 再进行 二次 喷射砼 。 『《 ｌ 煤矿 安全规 程》 Ｏ ４ ｌ— １ ２ ０ 一 １ ３出版 注浆 ： 『 ｛ｃ ２ －￣技 术操 作规程 》０６ １ １￣ ２ｏ— ２出版 ａ． 顶 、 注浆 锚 杆 封 孑 采用 快 硬 水 泥药 ｆ （ 帮 Ｌ ３ 巷道 锚 注 支护理 论 与 实践 》２０ — — 煤 １ ０ １９ １ 炭 工 业 出版 社 出 版 卷 。巷道全 断 面布置 注浆锚杆 。 ｂ 角 注 浆 锚杆 ： 角 注 浆锚 杆 规 格 同 ． 底 底 图 １８ ４ 修 复巷 道联合 支护 示意 图 ２２ 顶、 帮锚杆 ， 排距 １０ｒ 下扎 角度 ３ 。４ 。 ５０ ｍ， ａ Ｏ～ ５， 选择 合适 的支护方 式 。高应 力膨 胀软 岩 底角 锚杆孔 口低 于底板 ｌ Ｏ Ｏ ｍｍ。
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。
软岩巷道锚杆锚索支护技术应用
软岩巷道锚杆锚索支护技术应用王文山【摘要】随着我国煤炭事业的快速发展，在软岩巷道中已经广泛使用锚杆锚索联合支护技术。
在软弱易碎的巷道中应用高强度锚杆、锚索方法进行支护，能够有效分散顶板隔离层对锚索的压力，防止软岩的变形导致的锚索破坏，使锚杆充分发挥软岩的加固作用，有效地预防锚索断裂所引起的顶板塌陷事故。
%The paper introduces the application of high -strength bolting -and-cable anchor supporting technol‐ogy in roadway with soft and broken rock ,which can effectively improve the reinforcement of bolting in soft rock and prevent the roof collapse caused by the broken cable anchor by dispersing the pressure of roof isolated layer on cable anchor and preventing the failure of cable anchor caused by soft rock deformation .【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】2页(P43-44)【关键词】软岩巷道;锚杆锚索支护;技术【作者】王文山【作者单位】山西汾西正新贾郭煤矿，山西沁园046599【正文语种】中文【中图分类】TD353巷道支护能够有效加固巷道围岩，防止巷道发生变形或者顶板发生塌陷，在软岩巷道中，巷道围岩的相互挤压形成的压力与自身重量非常大，巷道的支护承载着整个软岩的重量。
因此，采取锚杆锚索联合的巷道支护技术非常的重要。
在一些顶层间距较小的软岩巷道，支护的关键就是缩小顶板的隔离层变形，使软岩形成一个承载的整体，从而使软岩巷道达到支与护的协调统一。
浅析锚索在软岩巷道中的应用
浅析锚索在软岩巷道中的应用摘要：预应力锚索施工简便、灵活，工期短、费用低，可以和多种支护形式相结合，支护效果较理想，尤其对困难条件下的巷道加固更具优越性。
选用预应力锚索进行加固，能够成功地解决支护难题，收到了较好的支护效果和明显的经济效益。
关键词：锚索支护、预应力锚索软岩巷道支护是长期困扰煤炭工业发展的关键技术问题之一，目前已引起岩石力学及采矿工程界的普遍关注。
几十年来许多矿井的开发和建设都遇到软岩巷道支护技术这个难关的严重障碍，如沈阳前屯、淮南、淮北等矿区。
多年来，许多科研机构的专家、学者都曾作过不懈努力，国家并组织科技攻关。
为此软岩工程支护技术取得了长足的进展。
但随着我国褐煤田的大量开发，很多处于软岩条件下的矿井投入了生产，再加上现有矿井采深的不断加大，都促使软岩巷道支护技术问题日趋突出。
因此，全面总结我国软岩支护技术、进一步发展软岩分站提出的适合我国国情的“综合治理，联合支护，长期监控，因地制宜”的技术路线，使用行之有效的支护方法，必将会推动我国软岩支护技术的发展。
软岩是软弱、破碎、松散、膨胀、流变、强风化蚀变和高地应力的岩体统称。
我矿区煤质为褐煤，煤层及围岩属于白垩系下统大磨拐河组中部含煤岩段，岩层多为泥岩、细粒砂岩、粉砂质泥岩等，固结性较差，胶结性较差，较松散，遇水膨胀变松软。
地质构造较多，较复杂；开采深度大。
随着矿井的持续开采，软岩巷道支护技术问题日趋突出。
为了成功地解决支护难题，我矿采用了预应力锚索支护。
预应力锚索技术是在预应力钢筋混凝土基础上发展起来的一项岩土锚固技术，目前在岩土工程加固中得到了广泛的应用。
其实质是利用锚索预先对围岩施加主动压应力，限制围岩变形。
与一般锚杆相比，预应力锚索有两个明显的特点：一是锚索较长，可以穿过松动圈或破碎带到达深部稳定岩层；二是施加了较大的预应力，主动支护作用明显。
预应力锚索施工简便、灵活，工期短、费用低，可以和多种支护形式相结合，获得比较理想的支护效果，尤其对困难条件下的巷道加固更具优越性。
锚注技术在软岩巷道支护应用王雁
锚注技术在软岩巷道支护应用王雁发布时间：2021-09-02T02:08:10.880Z 来源：《中国科技人才》2021年第14期作者：王雁[导读] 随着矿山开采深度的不断延伸，地质条件的日益复杂，大变形、大地压、难支护的问题成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一，尤其是软岩巷道支护历来是巷道支护中的难题。
淮北矿业股份有限公司生产管理部安徽淮北 235000摘要：随着矿山开采深度的不断延伸，地质条件的日益复杂，大变形、大地压、难支护的问题成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一，尤其是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，以底板抽排巷锚注技术的应用为实践，介绍了通过锚注技术的应用，达到增强支护强度，提高工程质量，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；支护结构前言随着开采深度的不断增加，深部地压明显增大，深部围岩受高温、高围压、高空隙压力的影响，显现出类似软岩的的特点，地压显现比较剧烈，围岩自承能力差，易风化，变形量大，底鼓明显，遇水易膨胀，变形加剧，初期来压快，给巷道的掘进和维护带来困难。
软岩巷道的矿压显现和控制已成为目前国内外矿业工程和岩石力学界共同关注的热点问题之一。
已掘出的巷道多次重复翻修，不仅大大降低了正常的成巷速度，而且打乱了矿井正常的采掘平衡关系，直接导致矿井安全技术经济指标的恶化，给矿井和整个矿区的发展带来极为不利的影响。
本文以淮北矿区朱仙庄矿Ⅱ1057底板抽排巷锚注技术应用实践为例，通过注浆改善围岩，取得了良好的支护效果。
1 巷道工程概况Ⅱ1057底板抽排巷为Ⅱ1057综采工作面10煤层瓦斯治理工程，巷道设计全长1147.81m（平），层位在10煤和一灰之间，10煤层下20～47m，一灰上39～13m，标高为-679.7m⊥～-630.0m⊥，该巷道无大的地质构造。
煤岩层产状为：走向130°～170°，倾向40°～80°，倾角12°～20°。
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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 -01
0 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。
2.4 回采对围岩的影响
工作面频繁回采，造成近距离煤层群开采所产生急剧的、反复采空区老顶滑落和大面积来压、释放和冲击带来围岩所难以承受的增长数倍矿山的压力，使巷道支护受到强烈破坏。
3 锚注支护机理
锚杆支护最大的优越性在于能及时主动地支护围岩，但锚杆支护的锚固力很大程度上取决于岩体的力学性能。
在深部高应力极软岩巷道，围岩的可锚性较差是造成锚杆锚固力低和失效的重要原
因。
锚注新型支护技术巧妙地将锚杆和注浆技术结合起来，增强围岩的整体性，改变围岩应力分布，实现“锚注一体化”。
在锚注技术应用中，可根据具体的围岩条件，选择如下相应的锚注支护体系：
3.1 锚、网、喷、注联合支护
用于围岩极为破碎的情况下，巷道掘进或翻修时，采用这种支护体系。
3.2 锚、网（带或绳）、梁、喷、注联合支护
这种支护体系是顶板采用锚、梁、喷支护，两墙采用锚、网（带或绳）、喷、注联合支护。
主要是针对巷道顶板含有强膨胀性蒙脱石或顶板易滑落而采取的措施。
3.3 锚、带（绳）、喷、注联合支护
用锚杆固定钢筋带或钢丝绳、钢筋带或钢丝绳将单个锚杆联接起来，发挥群体锚杆作用，亦称“组合锚杆体系”，然后喷混凝土、注浆，进一步提高支护能力。
3.4 专门设计的支护体系
对于一些机电硐室或井筒相连的马头门等，不能全面翻修，只能一次性加固时，采用较大直径较长锚杆、较粗钢筋带与注浆锚杆注浆相结合的支护体系。
3.5 底臌处理
遇水泥化或无法在巷道底板打注浆孔时，一般都采用注浆锚杆或注浆锚杆与组合锚杆联合支护，能有效地提高底板强度，防止底臌或减小底臌量。
另采用加长底角锚杆及底角注浆锚杆，也能有效
地控制巷道底臌。
4 锚注支护试验与应用
4.1 试验巷道工程概况
唐山矿业公司8242外巷道为十三水平的主要运输巷道。
其埋深为820m。
巷道位于8、9煤层及其底板岩层中，煤层厚度14m，煤层顶板为灰白色粉砂岩、灰色泥岩，煤层底板为灰色泥岩。
顶底板岩性不稳定，层节理较发育。
巷道断面为直墙半圆拱形。
巷道原设计规格为4.8×3.2m。
原巷道采用29u可缩性拱形支架进行支护，棚距为400mm，使用木背板密集插背。
由于巷道底板为泥岩，局部地段还是煤层，根据岩石等级分类属于软岩，矿压显现明显，可缩性支架出现扭曲变形、内挤、局部失稳和下插底板等现象。
严重部位出现崩卡缆，甚至支架折断。
原巷道的套修周期为3个月。
4.2 支护方案和参数选择
以强韧封层、密贴封闭围岩，稳固注浆胶结节理发育的松散复合围岩体，不断提高围岩岩体强度、改变围岩应力状态，充分调动围岩自身承载能力，实现真正的主动、动态和立体支护体系，达到有效控制巷道变形的锚注支护体系。
即先挑顶、刷帮到设计毛断面规格要求，再进行喷射砼，打锚杆、挂钢丝绳、再喷射砼、挂绳或网、复喷、注浆、复喷、复注的软岩巷道支护施工方法。
（详见图1）
4.2.1 支护锚杆
根据工程类比法确定采用φ22 mm螺纹钢（高强）树脂锚杆，长度为2.0m、2.4m，每根使用2～3卷ck2333型树脂药卷，锚杆间、
排距700×700mm。
4.2.2 注浆锚杆
（1）顶、帮注浆锚杆：顶帮注浆锚杆规格为φ22mm、长度为1.8m、2.4m，采用6分黑铁管制作，壁厚4mm，杆体上顺序钻有φ
6mm注浆孔，封孔采用快硬水泥药卷。
巷道全断面布置注浆锚杆，间、排距1500mm×1500mm。
（2）底角注浆锚杆：底角注浆锚杆规格同顶、帮锚杆，排距1500mm，下扎角度30°～45°，底角锚杆孔口低于底板100mm。
（3）复注锚杆规格为φ22 mm、长度为1.8m、2.4m，间、排距1800 mm×1800mm；视其围岩接近量而定。
（注浆锚杆结构图见图2）
4.2.3 钢丝绳
采用4～6分废旧钢丝绳，按锚杆700×700mm间排距纵横布置，二次挂绳绳距可加密为350×350mm，并绷紧、压紧使其紧贴岩面。
4.2.4 喷砼
配合比为水泥∶红矸粉=1∶3，速凝剂占水泥用量3%～5%。
初喷厚度80mm，复喷厚度70mm，再复喷厚度40 mm。
4.2.5 注浆参数
注浆机采用qb152型注浆泵，lj300型浆液搅拌机。
注浆材料采用普通硅酸盐42.5#水泥，浆液水灰比为0.7：1～1：1，每孔注浆量按8～12袋水泥（每袋水泥50kg）的水泥浆液。
注浆压力为1.5～
2.5mpa，最大注浆压力为2.5mpa，底角孔注浆压力可加到2.5～
3.0mpa。
为了防止注浆在弱面浆液扩散较远，造成跑漏现象，在控
制注浆压力和注浆量的同时，必须控制注浆时间，一般为30～40分钟。
相邻注浆孔一旦跑浆，应及时封闭邻孔或停止注浆。
为保证注浆在大跨度、高压力和有滑落状况下巷道的质量，复注是非常必要的，复注量一般为一次注浆量的60%，每米复注量约为1.2吨。
4.2.6 施工顺序
安全检查→质量检查→搭设工作平台→敲帮、问顶→挑顶、刷帮→喷浆→打锚杆→挂绳→复喷→打注浆锚杆→注浆→复注→清理→成巷
5 施工中的建议
（1）锚注技术是一门灵活性的支护技术，在施工中施工人员应有强烈的责任心和相应的技术知识，能根据实际情况做出正确的判断，及时调整好锚注参数。
（2）锚注支护体系很多属于隐蔽工程，如锚固力不够、喷层厚度不均匀、厚度不够、注浆量不够、注浆浓度不合格、不按要求复注，这些都是来压后巷道失稳的重要问题。
（3）对施工成型的巷道要进行及时观测，根据变形量确定是否需要复注。
6 结语
锚注支护，具有较强的适应能力，有效的提高围岩的凝聚力和摩擦力，提高了围岩的强度，充分发挥岩体的自身承载能力。
现场实践证明，锚注后改变了围岩的变形参数和力学特征，围岩变形量大大减少，在变形一段时间后围岩趋于稳定。
可见锚注支护不仅在
技术上可行，在安全上可靠，更重要的是它的实施为软岩巷道治理，确保矿井安全生产提供了一条有效的技术途径。
参考文献
[1] 李明运等.软岩巷道锚注支护理论与实践.煤炭工业出版社，2001
[2]冯建锋，锚注支护修复巷道技术[j].水力采煤与管道运输，2010，[2]
[3]赵磊，吴国华，锚杆- 锚索支护在采动影响巷道修复中的应用[j].山东煤炭科技，2010，[3]
[4]姚尚元，吴传军，锚注支护在巷道修复中的应用[j]. 煤炭技术，2006，[6]
作者简介：
王丙江（1984—），男，矿建助理工程师，2007年毕业于河北工程大学土木工程专业，现在开滦唐山矿业分公司从事开拓技术管理工作。