190水仓变电所交叉口底板组合锚注锚索设计方案

宋国山 SONG Guo-shan

（平庄煤业（集团）公司五家煤矿四井，赤峰 024076）

（Five mines four wells of Pingzhuang Coal Group LTD，Chifeng 024076，China）

190水仓变电所交叉口底板组合锚注锚索设计方案

宋国山 SONG Guo-shan

（平庄煤业（集团）公司五家煤矿四井，赤峰 024076）

（Five mines four wells of Pingzhuang Coal Group LTD，Chifeng 024076，China）

文章基于190水仓变电所交岔点巷道支护现状，对采用底板组合大锚索对底板进行锚注加固技术的可行性进行探讨，并阐述该加固方案的具体实施办法。

190水仓变电所；交叉口；底板组合大锚索；锚注加固

1 概况

五家煤矿四井一采区+190水仓、变电所交岔点是该矿一采区二水平的主要辅助巷道，其原设计的支护形式为：U钢+锚网喷支护（直墙半圆拱），锚杆采用高强度的螺纹钢锚杆，规格为φ20-2200-800×800mm，锚网采用规格为φ6-80×80mm的钢筋焊网，喷层厚度150mm；U钢型号为25号，间距为800mm。

此交岔点在6-2B煤层顶板泥岩段施工，该巷道顶、底板均为泥岩。底板泥岩厚度平均5米。衔接下山做水仓穿到6-2B煤层中。交岔点总长度57.5米，设计服务年限36年。

泥岩，遇水泥化膨胀，极易底鼓。

此段巷道已不能满足正常生产的需求，巷道底鼓相当严重，局部底鼓处达到1米之多，巷道整修迫在眉睫。因此，矿方委托河北同成矿业科技有限公司采用底板组合大锚索对底板进行锚注加固。

2 锚注联合加固技术总体方案

首先对底板浅部6米深松动圈进行浅部注浆加固，然后对底板深部进行打钻和安装组合锚索，然后进行底板深部高压水泥注浆。在锚索安装完成后，开始拉底至标高，铺设第一层金属网、上底拱梁、铺设第二层金属网、上大小托盘、索具张拉至设计拉力，浇砼，最后在底板上打一遍注浆孔，进行高压注浆使砼与底板胶结的更为密实，使锚索与底拱梁、底板全部受力，从而达到控制底鼓的效果。

3 锚注联合加固施工工艺设计

3.1 前期准备 按照施工要求合理调配施工机械，将施工所用的材料、工具运抵现场；将风、水接至施工现场，最小风压0.6 MPa，最小水压0.4MPa，风量最小为30m3/min，水的有效流量至少为2m3/h，风、水接头每隔30m装配一个。

3.2 浅部注浆施工

3.2.1 施工机具 钻孔用风动底板锚索钻机钻眼，装配的钻头直径φ80mm；现场用ZBQ-5/12型气动高压双液注浆泵注浆，与注浆设备配套的有风动制浆机、储浆池、吸浆池、过滤装置以及长20m、Φ19mm的高压进风管路，另外还有若干根长2m、5m、10m、直径Φ19mm的出浆管，总长40m。将一根Φ10mm供水管从水管上接出，并将阀门接好。另外，打眼和注浆时应该选择体积小、质量小、易移动的设备。

3.2.2 打孔施工 根据预注浆钻孔参数设计，施工浅部注浆钻孔孔径φ80 mm、深6m，而且钻孔垂直度及园度必须符合设计要求，以确保成孔效果良好。

3.2.3 浅部注浆施工

①注浆系统中。通过双液注浆系统进行注浆。该系统包括搅浆机、储浆池、注浆泵和吸浆桶等主要部件。

②水泥注浆主要工序。制输浆：按照（0.65～0.9）:l的水灰比用机械制备水泥浆。将浓度40Be’的水玻璃稀释成20～30 Be’。水玻璃的添加量必须是水泥浆掺入量的的3～15%；注浆泵用高压胶管（φ19 mm）排浆。

压注：采用双液注浆。压注时应该充分考虑压注机械的初始排量，并对注浆孔周围底板及碹壁有无跑浆现象多加注意，以便及时发现，及时检修。除此之外，注浆泵的运行状态也是一个重要的质量观测点，压注过程中注浆泵一旦出现问题须立即停机检修，各孔浆液必须是先稀后浓。当注浆压力达到2MPa时维持3min注浆完毕。如现场条件特殊，也可适度提高终压，但压力值必须小于3MPa。

系统清洗：每结束一次注浆须用清水彻底清洗注浆泵和注浆管；

注浆系统保养：结束当天的注浆任务后全面检修制浆设备和注浆设备，当压注的水泥量达到15t后对设备大修一次，并且更换部分零部件。

③注浆压力。在注浆过程中，能够对注浆质量和注浆效果产生重大影响的因素之一是注浆压力的控制，除此之外，还有注浆方式、注浆材料以及地质状况。顾名思义，注浆压力就是浆液在围岩中扩散的动力。它通常根据巷道岩性和支护结构而定。根据巷道围岩的承载力，在供风风量大于等于3m3/min、风压大于等于0.5Mpa的情况下，注浆终压应该达到2Mpa。

④施工工艺流程如图1。

4 底板大锚索施工

4.1 加固范围：+190大巷18m，水仓通路25m，变电所通路18m，全长61m。

图1 施工工艺流程图

4.2 锚索钻孔施工 选好孔位固定好钻机，按设计要求，在底板浅部完整的前提下，用φ80mm直接打到设计孔深；在成孔困难时，需对底板再进行浅部注浆，三日后继续打孔到设计深度，锚索孔设计深度为12000mm。

4.3 锚索安装按以下工序进行：①将锚索推送至钻孔孔底，灌入水泥浆（水泥浆按照0.6：1的水灰比用42.5普通硅酸盐水泥配置而成）；②用水泥编织袋堵塞锚索孔口，避免孔内落入杂物；③将孔口的编织袋取出，下放2根4分×3m长注浆管,锚索用水泥编织袋或棉丝缠绕，借助钻杆推送其达到与孔口相距2m的位置，再将深部注浆管引出孔外，最后用双液浆将钻孔堵死；④借助提前埋设的深部注浆管将水泥浆注入锚索孔的3～10m深处（注浆工艺见浅部注浆），注浆压力4～5MPa。⑤注浆7天后，拉底至底板标高，首先铺设第一层钢筋网，然后下底拱梁，再铺第二层钢筋网，上大、小托盘、索具张拉至120KN。⑥底板浇砼：现场浇注混凝土，混凝土标号为C30；材料配比按矿设计进行，混凝土厚度不低于30cm。⑦混凝土浇完三天后，打底板注浆孔，注浆工艺同上。

5 注浆安全技术要领

①现场施工人员一律佩戴防护用具，保证现场水供应充足，以备清洗设备时使用；②封孔时，应该待注浆管脉冲压力完全释放后开启注浆阀门，切忌正面面对阀门被误伤；③施工中，除钻眼和注浆人员以外的所有人员一律退离注浆加固现场6m以外，与司泵人员保持联系；④注浆过程中，司泵人员不定时地与前方观察者关注并交流注浆泵的泵压及吸浆量，保证浆液实时供应，确保注浆连续进行；⑤每结束一孔注浆须彻底清洗注浆泵和注浆管路，然后将所有设备、管路归整码放整齐；⑥在钻眼、埋管、封孔、连管时，先对作业现场进行安全检查，重点查看顶板维护是否到位，杜绝违章操作；⑦禁止使用劣质扁销连接管路；⑧打眼注浆前，先检查现场是否存在顶、帮浮矸危岩，确保现场人员安全；⑨一旦发现有煤壁松动、跑（漏）浆、注浆压力突然骤降等异常情况，应立即停止注浆，查明原因，采取措施后才准恢复注浆施工；⑩任何参与注浆人员必须熟知要加固地点相关的作业规程及操作规程要求，熟悉避灾路线并保证在实际工作中严格遵守。

[1]陈素彬.软岩巷道锚注支护机理研究[J].中国矿业,2010(5).

[2]张小磊.锚注联合支护在刘店煤矿软岩巷道的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(10).

[3]黄文忠.建新矿巷道锚索加强支护的优化设计[J].邵阳学院学报(自然科学版),2008(04).

Design Scheme of Chassis Combinations Anchor Grouting of 190 Water Storage Substation Intersection

Based on the support situation of 190 water storage substation roadway intersections,this paper discusses the feasibility of anchor grouting reinforcement technology for using chassis combinations large anchor and describes specific measures for implementation of the reinforcement scheme.

190 water storage substation；intersection；chassis combinations large anchor；anchor grouting reinforcement

院宋国山（1965-），男，内蒙古自治区赤峰人，副矿长，研究方向为采矿工程。

TD353

A

1006-4311（2014）11-0001-02