李杰　張德飛

摘 要：“錨網(wǎng)注一體化”施工工藝，是一種提高支護(hù)強(qiáng)度，延緩支護(hù)材料銹蝕，同時(shí)能夠封堵淋水的一種先進(jìn)支護(hù)工藝。新巨龍公司實(shí)踐的該項(xiàng)施工工藝，支護(hù)可靠、圍巖控制效果明顯、節(jié)約巷道支護(hù)成本，并可有效提高支護(hù)強(qiáng)度，具有極高的推廣應(yīng)用價(jià)值

關(guān)鍵詞：煤礦支護(hù)；錨網(wǎng)注噴；實(shí)踐；技術(shù)研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.104

1 概述

山東能源新礦集團(tuán)龍固煤礦位于巨野煤田中南部，是一個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為600萬(wàn)t/a，核定能力750萬(wàn)t/a的大型現(xiàn)代化礦井。該井田煤系地層為隱蔽型的華北型石炭、二迭系地層，以中、下奧陶統(tǒng)為基底；地層含煤24層?？刹杉熬植靠刹擅簩?層，其中3（3上）煤層平均厚8.82m，占可采煤層總厚的72%，是主采及首采煤層。本區(qū)屬黃河沖積平原，地形平坦，沖積沉積層平均厚654m。

礦井主要設(shè)計(jì)單水平開(kāi)采，礦井主要巷道和硐室布置在-810水平，埋深超過(guò)850m。輔助運(yùn)輸大巷設(shè)計(jì)斷面超過(guò)25m2。巷道圍巖以灰?guī)r、粉砂巖、細(xì)砂巖互層為主。礦井的巷道斷面較大、地應(yīng)力比較高、巷道的圍巖相對(duì)破碎，支護(hù)困難。該支護(hù)設(shè)計(jì)造價(jià)高，存在反復(fù)施工、單位體積巖體內(nèi)鉆孔布置較多的特點(diǎn)。

錨網(wǎng)注噴一體化施工工藝，是在礦井主要巷道按照一次住戶(hù)，二次支護(hù)過(guò)程中，按工藝設(shè)計(jì)將注漿錨桿和等強(qiáng)螺紋錨桿五花布置安裝。施工過(guò)程中在適當(dāng)時(shí)機(jī)，單液水泥漿通過(guò)注漿錨桿注入巷道圍巖松動(dòng)圈中，使巷道圍巖重新形成膠（固）結(jié)，從而再生為準(zhǔn)混凝土組合拱，達(dá)到提高支護(hù)系統(tǒng)強(qiáng)度，封堵圍巖裂隙淋水、延緩支護(hù)材料銹蝕的一種新型支護(hù)工藝。

2 巷道支護(hù)工藝優(yōu)化

（1）原礦井大斷面巷道和硐室設(shè)計(jì)為三次支護(hù)，即一次錨（高強(qiáng)）網(wǎng)+錨索（注漿）支護(hù)，二次錨（等強(qiáng)）網(wǎng)支護(hù)，三次全斷面注漿支護(hù)。

（2）支護(hù)方案優(yōu)化：巷道破巖掘出后，初噴30mm作為臨時(shí)支護(hù)；第一次支護(hù)使用等強(qiáng)螺紋鋼錨桿，型號(hào)為Φ22×2200mm，人工掛網(wǎng)后第二次噴漿至100mm。第二次支護(hù)采用等強(qiáng)螺紋錨桿和注漿錨桿，型號(hào)分別為Φ22×2500mm與Φ25×2500mm ，采用“五花”布置，人工掛鐵絲金屬網(wǎng)；二次支護(hù)完畢后，使用注漿泵對(duì)圍巖進(jìn)行單液水泥漿控壓注漿；最后再?lài)姺冷P砼。主要技術(shù)參數(shù)及附圖1：

（1）錨桿：采用細(xì)牙等強(qiáng)螺紋鋼錨桿，長(zhǎng)度2500mm，直徑22mm，錨桿間排距1600×800mm，樹(shù)脂藥卷使用MSZ2350型，每根錨桿使用2兩只錨固劑，錨桿預(yù)緊力為400N·m；（2）注漿錨桿：采用加長(zhǎng)錨的方式的錨注錨桿，長(zhǎng)度2500mm，直徑25mm， 樹(shù)脂藥卷使用Z3530型，每根錨桿使用2兩只錨固劑，錨桿預(yù)緊力為400N·m；（3）錨桿托盤(pán)、錨注托盤(pán)：采用型鋼板制作，規(guī)格100mm×100mm×10mm，錨桿托盤(pán)孔徑為25mm；錨注托盤(pán)孔徑為28mm；（4）金屬網(wǎng)：采用10號(hào)鐵絲進(jìn)行編制，規(guī)格為11000mm×1100mm，網(wǎng)間應(yīng)相互搭接為100mm，±30mm，并用對(duì)等的鐵絲綁扎。（5）混凝土：采用強(qiáng)度為C20，砼噴厚為100mm。（6）注漿材料：采用P.C.42.5型號(hào)的水泥制作的單漿液，水灰比例0.5，注漿最后的壓力為3MPa。

3 巷道注漿施工工藝

（1）注漿的漿液：有P.C.42.5型號(hào)水泥的單漿液、馬麗散-P.C.42.5型號(hào)水泥雙漿液和改性尿醛樹(shù)脂漿液類(lèi)的化學(xué)漿液。關(guān)鍵支護(hù)工藝選用-P.C.42.5型號(hào)水泥單漿液，水灰比0.5，并使用復(fù)合早強(qiáng)高效減水劑，比重占水泥重量的2%左右，作用是提高漿液的和易性和流動(dòng)性。

（2）注漿參數(shù)及時(shí)機(jī)。①注漿最終壓力：以注漿終壓3兆帕為準(zhǔn)，注漿使用的管長(zhǎng)15m為宜。②注漿量：一是常量注漿，在正常的情況下，每各單孔注漿50kg～100kg，當(dāng)注漿超過(guò)300kg、注漿壓力仍未達(dá)到注漿終壓時(shí)，應(yīng)該暫停注漿，等待120分鐘后再次注漿，若二次注漿時(shí)注入的水泥超過(guò)100kg的、注漿壓力仍未達(dá)到終壓時(shí)，可另行選擇周邊單孔注漿；二是控制壓力注漿，當(dāng)注漿泵的壓力表達(dá)到注漿終壓時(shí)，即可停止注漿。③注漿時(shí)機(jī)：當(dāng)觀測(cè)圍巖相對(duì)位移達(dá)到30mm時(shí)，表明圍巖1.5m范圍內(nèi)已產(chǎn)生了松動(dòng)裂隙，此時(shí)注漿為最佳時(shí)機(jī)，其漿液有效擴(kuò)散范圍將達(dá)到2m左右。

4 支護(hù)后礦壓觀測(cè)

龍固煤礦巷道支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，經(jīng)過(guò)近半年的礦壓觀測(cè)，支護(hù)的巷道兩幫位移量?jī)H10mm，移近的速度僅為0.1mm/d；頂板的下沉數(shù)據(jù)為7mm，底板的鼓起的數(shù)據(jù)為33mm，巷道圍巖的控制效果比較明顯。與原支護(hù)方案相比，因取消三次支護(hù)的施工與支護(hù)材料投入，每平方米巷道墻體節(jié)約支護(hù)材料與施工費(fèi)用達(dá)30%左右。

5 結(jié)語(yǔ)

龍固煤礦實(shí)施的“錨網(wǎng)注噴一體化”的施工工藝，支護(hù)可靠、圍巖控制效果明顯、節(jié)約支護(hù)成本，并可有效延緩支護(hù)材料的銹蝕程度、能夠提高支護(hù)體系的強(qiáng)度，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介：李杰，男，山東泰安人，助理工程師。