林 強(qiáng)，楊陸海

(陜西煎茶嶺鎳業(yè)有限公司， 陜西 漢中市 724300)

0 引 言

管縫式錨桿安裝簡(jiǎn)便，對(duì)錨桿超深無(wú)嚴(yán)格要求，對(duì)巖石表層加固能力強(qiáng)，錨固力不受爆破震動(dòng)及圍巖移動(dòng)的影響，錨固巖體效果好，廣泛應(yīng)用于礦山井巷支護(hù)中。

煎茶嶺鎳礦自采用管縫式錨桿、管縫式錨桿加噴射砼支護(hù)工藝以來(lái)，取得了比較滿意的效果。通過(guò)對(duì)8000多米錨桿支護(hù)巷道的統(tǒng)計(jì)，凡是按照要求進(jìn)行支護(hù)的巷道，成巷率達(dá)98%以上，巷道穩(wěn)定性好，保證了采掘生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

錨噴支護(hù)是以管縫式錨桿為主，噴砼只起到對(duì)錨桿間表面巖石進(jìn)行局部支護(hù)和防止圍巖風(fēng)化破壞的作用。管縫式錨桿是通過(guò)管壁與圍巖之間的摩擦力來(lái)提供對(duì)巖石的支護(hù)能力，它可以從巷道圍巖的表面至圍巖內(nèi)部形成一個(gè)圍巖加固圈，發(fā)揮圍巖自身的承載能力，提高了圍巖的整體穩(wěn)固性。當(dāng)圍巖的變形壓力大于錨桿與圍巖的摩擦力時(shí)，圍巖可在力的方向上產(chǎn)生滑移，從而起到讓壓，卸載的作用。同時(shí)，錨桿本身又是金屬，也提高了圍巖的抗剪能力。實(shí)踐證明，管縫式錨桿、管縫式錨桿加噴砼支護(hù)在煎茶嶺鎳礦使用效果是良好的，但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)其存在不少問(wèn)題，亟待解決改進(jìn)和完善。本文分兩方面做以闡述。

1 管縫式錨桿支護(hù)的主要破壞形式

(1) 孔口處的破壞。在松軟破碎圍巖中，巷道圍巖變形造成錨桿孔口處圍巖脫落，使錨桿外璐，從而使錨桿部分或全部失去加固作用。

(2)兩錨桿之間圍巖脫落破壞。在不穩(wěn)定圍巖中開(kāi)挖巷道后，在地壓作用下，圍巖有沿軟弱結(jié)構(gòu)面擠出、滑移、塌落之勢(shì)。但鑒于巖體的力學(xué)性質(zhì)，以及圍巖的擠壓，齒和、鑲嵌作用，并不會(huì)立刻脫落。隨著地壓力的增大，兩錨桿支間圍巖所承受的拉力也在增加，其中間部位的拉應(yīng)力為最大，因此，圍巖首先從兩錨桿中間部分破壞脫落，進(jìn)而誘發(fā)周圍巖石的冒落。

(3) 掛門(mén)簾式破壞。由于錨桿尾部沒(méi)有固定金屬網(wǎng)或金屬帶的裝置，僅靠錨桿托板擠壓金 屬網(wǎng)，因此，金屬網(wǎng)與錨桿固定不牢，金屬網(wǎng)與噴層形成掛門(mén)簾式破壞。

(4) 錨桿托板失效。錨桿尾部金屬環(huán)由于安裝時(shí)易被沖擊破損，使托板失效，進(jìn)而引起孔口處圍巖提前破壞等。

2 管縫式錨桿支護(hù)的改進(jìn)

按照常規(guī)的錨噴網(wǎng)支護(hù)工藝要求，首先用錨桿戴上錨桿托板壓上金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)必須緊貼巖面布置，然后噴上100 mm左右的噴漿料，當(dāng)噴砼層受到地壓作用時(shí)，其外緣受拉力。眾所周知，噴砼抗拉性能遠(yuǎn)不及抗壓性能好，因此，噴砼的外緣會(huì)首先出現(xiàn)裂紋、開(kāi)裂，直至噴砼脫落后金屬網(wǎng)才能發(fā)揮作用。這種支護(hù)方式不能使噴砼、金屬網(wǎng)和錨桿同時(shí)發(fā)揮作用，雖采用單層錨網(wǎng)噴支護(hù)，但圍巖變形破壞時(shí)，噴砼、金屬網(wǎng)和錨桿未能聯(lián)合作用，僅能單一發(fā)揮作用，同時(shí)這種支護(hù)方式鋼筋網(wǎng)抗拉性能好的特點(diǎn)未能發(fā)揮利用。

為了克服上述弊病，將目前使用的單環(huán)單托板管縫式錨桿更改成雙托板管縫式錨桿。第一環(huán)僅固定托板，第二環(huán)可用于固定托盤(pán)及金屬網(wǎng)或筋條帶，兩環(huán)間距根據(jù)噴層設(shè)計(jì)厚度而定，如圖1所示。

改進(jìn)后錨桿的作用有如下3個(gè)方面：

圖1 管縫式錨桿支護(hù)的改進(jìn)

(1) 快捷、準(zhǔn)確檢測(cè)噴漿質(zhì)量。兩環(huán)間距控制噴層厚度，可省去繁瑣的鉆孔檢查法，測(cè)量噴砼厚度的工序，從而保證噴錨網(wǎng)支護(hù)噴層的厚度。

(2) 兼顧力學(xué)性能，增強(qiáng)支護(hù)等級(jí)。第一環(huán)固定托板，對(duì)圍巖提供預(yù)壓應(yīng)力，改善孔口應(yīng)力分布；第二環(huán)固定托板及金屬網(wǎng)或筋條帶，保證其處在噴層的邊緣，充分發(fā)揮鋼筋抗拉強(qiáng)度大、砼抗壓強(qiáng)度大的特性，使噴層與金屬網(wǎng)共同承受圍巖應(yīng)力作用，起到更好的支護(hù)效果。

(3) 降低圍巖破壞，確保支護(hù)作用。由于安裝第一環(huán)不受沖擊，可使錨桿托板安裝牢固，保證了支護(hù)質(zhì)量。在進(jìn)行錨噴支護(hù)時(shí)，視圍巖具體情況，可先錨再初噴或先初噴再錨網(wǎng)，掛金屬網(wǎng)后終噴把金屬網(wǎng)完全埋沒(méi)為止。這種結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層厚度一般在6～15 mm，受力合理，可防止兩錨桿之間圍巖的脫落和改善孔口的受力狀態(tài)，取得較好的支護(hù)效果。

3 結(jié) 論

煎茶嶺鎳礦多年來(lái)一直采用管縫式錨桿支護(hù)，并在實(shí)踐中對(duì)其不斷提出改進(jìn)措施。生產(chǎn)證明，改進(jìn)后的支護(hù)方式對(duì)于破碎軟巖能夠夠發(fā)揮出更有效的支護(hù)作用，提高其支護(hù)效果，降低礦山采掘支護(hù)成本，為礦山井下采掘作業(yè)提供安全的工作環(huán)境。

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