锚喷支护存在的问题及对策.doc

锚喷支护存在的问题及对策 1锚喷支护存在的问题 1.1 施工工艺不合理现行的锚喷支护工艺是掘进工作面放炮后,先蹬矸打锚杆后喷浆,锚是先锚顶板再锚两帮的上半部,下半部被埋在渣里,在进尺20～25ｍ挪动一次扒矸机时才一次性扒净浮渣,打两帮的下半部锚杆.此时的巷道底根因风化变得酥松,巷壁强度大大降低,锚杆难以起到应有的作用.若采用“两掘一喷”,围岩得不到及时封闭,而岩体易风化脱落,等到初喷时已有不少锚杆托盘压不紧巷壁,锚杆承托范围缩小,在此基础上喷浆,喷体的作用受到了削弱,围岩的变形得不到有效的控制. 1.2 缺乏适用的锚杆支护设计方法,锚杆参数千巷一律目前,锚杆的设计方法主要有悬吊、组合梁、加固拱等,按静载、松散介质等条件进行计算.而现场大多采用工程类比法,不论煤巷、岩巷、静压巷道、受动压巷道、服务期短的巷道还是服务期长的巷道,所采用的锚杆类型、规格、托盘结构及尺寸、锚固方式都是一样的,唯有不同的一点是锚杆密度稍有变化,而这仅有的一点变化也缺乏定量的依据. 1.3 锚杆破断载荷及锚固力较小由于锚杆破断载荷及锚固力较小,使得锚杆间排距较小,使用锚杆数量多,钻、装时间长,掘进速度较低.依锚杆杆体材料屈服强度σｓ,金属锚杆可分为以下4类①软钢锚杆,σｓ650Ｎ/ｍｍ2.国外多使用高强、超高强锚杆,我国使用的是Ｑ235软钢锚杆,其σｓ240Ｎ/ｍｍ2.锚杆一般采用 14ｍｍ、 16ｍｍ,个别为 18ｍｍ.破断载荷一般为48～89ｋＮ,锚固力Ｆ≥50～90ｋＮ.锚固方式多用端锚,长度多用1 5～1 8ｍ,间排距0 6～0 8ｍ.而国外锚杆多用 22ｍｍ,破断载荷200～300ｋＮ,一般采用全长树脂药卷锚固,锚固力Ｆ≥300ｋＮ,长度多用2 0～2 4ｍ,间排距0 8～1 2ｍ,从而有较高的支护强度,并能有效地提高掘进速度. 1.4 工艺系统机械化程度低主要问题有 ①零部件,使用中损坏较大; ②打眼角度不够大,影响井下实际使用; ③搅拌药卷和拧螺母的工序单独进行,影响掘出速度; ④钻头、钻杆的质量较差. 2 发展和完善锚喷支护的对策 2.1 加强矿压观测,进行长期监控,提高锚喷支护的科学性锚喷支护设计要在矿压观测的基础上进行.要测得各种层位的松动圈范围;要了解不同围岩的自稳期;要测出不同巷道不同吸水状态下的底板比压、断面收敛变形值和变形速率;要对围岩的基本力学属性进行岩样化验;要掌握围岩的工程稳定性,从而对不同的岩性、不同的巷道断面、不同的埋藏深度、不同的变形大小和速率、不同的受压性质和不等的服务年限、不同的工程稳定程度的岩层采取不同的支护形式,选择不同的巷道断面,设计不同的相关支护参数,做到因地制宜. 2.2 尽可能使用高强度锚杆并加大锚固长度或使用全长锚固锚杆支护,特别是大长度锚固和全长锚固时,锚杆与围岩结合成为一体,从而加固了岩体,使岩体强度增加,减少变形和破坏.而端锚时支护材料与被支护体之间是分离的,岩层容易产生离层失稳,且端锚的锚固范围有限.锚固点的锚固质量不好,就引起整根锚杆失效.单根锚杆的强度大,支护力强,更有利于岩层的稳定.对于不稳定的岩层,锚杆支护中要求单根锚杆支护力更大,以满足稳定支护的需要.另一方面,增加每根锚杆的强度,就可以减少锚根数.加大锚杆支护全锚时的支护力,相当于增加了锚固岩体的围压,围压越大,岩体的破坏强度越大,残余强度越大,所以使用高强度锚杆是非常必要的. 2.3 优化劳动组织,改革施工工艺锚喷支护经过十几年的发展,掘进速度比以前有很大提高,再沿用两掘一喷的劳动组织显然很不合理.在此期间,头茬暴露的围岩在喷浆前要承受4～5茬炮震,这对来压快、变形大、干扰敏感的岩巷和节理异常发育的煤巷来讲都极为不利.再则,一次喷这么长的距离,从喷料的组织到作业人员的劳动强度都不合适.因此,作业方式改为小班掘进、当班喷浆,即一掘一喷综合作业,更适合支护设计的要求.根据对围岩变化活跃期的观测,把首次复喷的时间定于其后,复喷的次数视设计的喷厚而定,每次喷浆的厚度5ｃｍ左右,过厚反而挂不住,按设计喷到位即可.喷浆顺序为自巷帮底根向上至巷肩再至巷顶,两帮对称前进,不应有一顶肩到两帮横扫或分片喷.锚喷程序在软岩中应先初喷再锚. 2.4 完善和加强工程监控量测工程监控量测是属于锚喷支护工作体系中必不可少的组成部分,而且与巷道支护施工建设同时进行.除检测锚杆支护的安设规格、锚喷强度等工程质量外,要把支护效果和围岩的安全稳定动态作为检测的重点.其具体目的是①监控支护施工动态支护效果、围岩松动圈等,做到心中有数;②量测巷道收敛变形,预告围岩稳定安全度信息,以便可及时采取措施;③提供修正支护设计依据,进行正确、有效和经济的施工.