190水倉變電所交叉口底板組合錨注錨索設(shè)計方案

宋國山 SONG Guo-shan

（平莊煤業(yè)（集團）公司五家煤礦四井，赤峰 024076）

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

190水倉變電所交叉口底板組合錨注錨索設(shè)計方案

宋國山 SONG Guo-shan

（平莊煤業(yè)（集團）公司五家煤礦四井，赤峰 024076）

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

文章基于190水倉變電所交岔點巷道支護現(xiàn)狀，對采用底板組合大錨索對底板進行錨注加固技術(shù)的可行性進行探討，并闡述該加固方案的具體實施辦法。

190水倉變電所；交叉口；底板組合大錨索；錨注加固

1 概況

五家煤礦四井一采區(qū)+190水倉、變電所交岔點是該礦一采區(qū)二水平的主要輔助巷道，其原設(shè)計的支護形式為：U鋼+錨網(wǎng)噴支護（直墻半圓拱），錨桿采用高強度的螺紋鋼錨桿，規(guī)格為φ20-2200-800×800mm，錨網(wǎng)采用規(guī)格為φ6-80×80mm的鋼筋焊網(wǎng)，噴層厚度150mm；U鋼型號為25號，間距為800mm。

此交岔點在6-2B煤層頂板泥巖段施工，該巷道頂、底板均為泥巖。底板泥巖厚度平均5米。銜接下山做水倉穿到6-2B煤層中。交岔點總長度57.5米，設(shè)計服務(wù)年限36年。

泥巖，遇水泥化膨脹，極易底鼓。

此段巷道已不能滿足正常生產(chǎn)的需求，巷道底鼓相當嚴重，局部底鼓處達到1米之多，巷道整修迫在眉睫。因此，礦方委托河北同成礦業(yè)科技有限公司采用底板組合大錨索對底板進行錨注加固。

2 錨注聯(lián)合加固技術(shù)總體方案

首先對底板淺部6米深松動圈進行淺部注漿加固，然后對底板深部進行打鉆和安裝組合錨索，然后進行底板深部高壓水泥注漿。在錨索安裝完成后，開始拉底至標高，鋪設(shè)第一層金屬網(wǎng)、上底拱梁、鋪設(shè)第二層金屬網(wǎng)、上大小托盤、索具張拉至設(shè)計拉力，澆砼，最后在底板上打一遍注漿孔，進行高壓注漿使砼與底板膠結(jié)的更為密實，使錨索與底拱梁、底板全部受力，從而達到控制底鼓的效果。

3 錨注聯(lián)合加固施工工藝設(shè)計

3.1 前期準備 按照施工要求合理調(diào)配施工機械，將施工所用的材料、工具運抵現(xiàn)場；將風、水接至施工現(xiàn)場，最小風壓0.6 MPa，最小水壓0.4MPa，風量最小為30m3/min，水的有效流量至少為2m3/h，風、水接頭每隔30m裝配一個。

3.2 淺部注漿施工

3.2.1 施工機具 鉆孔用風動底板錨索鉆機鉆眼，裝配的鉆頭直徑φ80mm；現(xiàn)場用ZBQ-5/12型氣動高壓雙液注漿泵注漿，與注漿設(shè)備配套的有風動制漿機、儲漿池、吸漿池、過濾裝置以及長20m、Φ19mm的高壓進風管路，另外還有若干根長2m、5m、10m、直徑Φ19mm的出漿管，總長40m。將一根Φ10mm供水管從水管上接出，并將閥門接好。另外，打眼和注漿時應(yīng)該選擇體積小、質(zhì)量小、易移動的設(shè)備。

3.2.2 打孔施工 根據(jù)預注漿鉆孔參數(shù)設(shè)計，施工淺部注漿鉆孔孔徑φ80 mm、深6m，而且鉆孔垂直度及園度必須符合設(shè)計要求，以確保成孔效果良好。

3.2.3 淺部注漿施工

①注漿系統(tǒng)中。通過雙液注漿系統(tǒng)進行注漿。該系統(tǒng)包括攪漿機、儲漿池、注漿泵和吸漿桶等主要部件。

②水泥注漿主要工序。制輸漿：按照（0.65～0.9）:l的水灰比用機械制備水泥漿。將濃度40Be’的水玻璃稀釋成20～30 Be’。水玻璃的添加量必須是水泥漿摻入量的的3～15%；注漿泵用高壓膠管（φ19 mm）排漿。

壓注：采用雙液注漿。壓注時應(yīng)該充分考慮壓注機械的初始排量，并對注漿孔周圍底板及碹壁有無跑漿現(xiàn)象多加注意，以便及時發(fā)現(xiàn)，及時檢修。除此之外，注漿泵的運行狀態(tài)也是一個重要的質(zhì)量觀測點，壓注過程中注漿泵一旦出現(xiàn)問題須立即停機檢修，各孔漿液必須是先稀后濃。當注漿壓力達到2MPa時維持3min注漿完畢。如現(xiàn)場條件特殊，也可適度提高終壓，但壓力值必須小于3MPa。

系統(tǒng)清洗：每結(jié)束一次注漿須用清水徹底清洗注漿泵和注漿管；

注漿系統(tǒng)保養(yǎng)：結(jié)束當天的注漿任務(wù)后全面檢修制漿設(shè)備和注漿設(shè)備，當壓注的水泥量達到15t后對設(shè)備大修一次，并且更換部分零部件。

③注漿壓力。在注漿過程中，能夠?qū)ψ{質(zhì)量和注漿效果產(chǎn)生重大影響的因素之一是注漿壓力的控制，除此之外，還有注漿方式、注漿材料以及地質(zhì)狀況。顧名思義，注漿壓力就是漿液在圍巖中擴散的動力。它通常根據(jù)巷道巖性和支護結(jié)構(gòu)而定。根據(jù)巷道圍巖的承載力，在供風風量大于等于3m3/min、風壓大于等于0.5Mpa的情況下，注漿終壓應(yīng)該達到2Mpa。

④施工工藝流程如圖1。

4 底板大錨索施工

4.1 加固范圍：+190大巷18m，水倉通路25m，變電所通路18m，全長61m。

圖1 施工工藝流程圖

4.2 錨索鉆孔施工 選好孔位固定好鉆機，按設(shè)計要求，在底板淺部完整的前提下，用φ80mm直接打到設(shè)計孔深；在成孔困難時，需對底板再進行淺部注漿，三日后繼續(xù)打孔到設(shè)計深度，錨索孔設(shè)計深度為12000mm。

4.3 錨索安裝按以下工序進行：①將錨索推送至鉆孔孔底，灌入水泥漿（水泥漿按照0.6：1的水灰比用42.5普通硅酸鹽水泥配置而成）；②用水泥編織袋堵塞錨索孔口，避免孔內(nèi)落入雜物；③將孔口的編織袋取出，下放2根4分×3m長注漿管,錨索用水泥編織袋或棉絲纏繞，借助鉆桿推送其達到與孔口相距2m的位置，再將深部注漿管引出孔外，最后用雙液漿將鉆孔堵死；④借助提前埋設(shè)的深部注漿管將水泥漿注入錨索孔的3～10m深處（注漿工藝見淺部注漿），注漿壓力4～5MPa。⑤注漿7天后，拉底至底板標高，首先鋪設(shè)第一層鋼筋網(wǎng)，然后下底拱梁，再鋪第二層鋼筋網(wǎng)，上大、小托盤、索具張拉至120KN。⑥底板澆砼：現(xiàn)場澆注混凝土，混凝土標號為C30；材料配比按礦設(shè)計進行，混凝土厚度不低于30cm。⑦混凝土澆完三天后，打底板注漿孔，注漿工藝同上。

5 注漿安全技術(shù)要領(lǐng)

①現(xiàn)場施工人員一律佩戴防護用具，保證現(xiàn)場水供應(yīng)充足，以備清洗設(shè)備時使用；②封孔時，應(yīng)該待注漿管脈沖壓力完全釋放后開啟注漿閥門，切忌正面面對閥門被誤傷；③施工中，除鉆眼和注漿人員以外的所有人員一律退離注漿加固現(xiàn)場6m以外，與司泵人員保持聯(lián)系；④注漿過程中，司泵人員不定時地與前方觀察者關(guān)注并交流注漿泵的泵壓及吸漿量，保證漿液實時供應(yīng)，確保注漿連續(xù)進行；⑤每結(jié)束一孔注漿須徹底清洗注漿泵和注漿管路，然后將所有設(shè)備、管路歸整碼放整齊；⑥在鉆眼、埋管、封孔、連管時，先對作業(yè)現(xiàn)場進行安全檢查，重點查看頂板維護是否到位，杜絕違章操作；⑦禁止使用劣質(zhì)扁銷連接管路；⑧打眼注漿前，先檢查現(xiàn)場是否存在頂、幫浮矸危巖，確?，F(xiàn)場人員安全；⑨一旦發(fā)現(xiàn)有煤壁松動、跑（漏）漿、注漿壓力突然驟降等異常情況，應(yīng)立即停止注漿，查明原因，采取措施后才準恢復注漿施工；⑩任何參與注漿人員必須熟知要加固地點相關(guān)的作業(yè)規(guī)程及操作規(guī)程要求，熟悉避災(zāi)路線并保證在實際工作中嚴格遵守。

[1]陳素彬.軟巖巷道錨注支護機理研究[J].中國礦業(yè),2010(5).

[2]張小磊.錨注聯(lián)合支護在劉店煤礦軟巖巷道的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2011(10).

[3]黃文忠.建新礦巷道錨索加強支護的優(yōu)化設(shè)計[J].邵陽學院學報(自然科學版),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

院宋國山（1965-），男，內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰人，副礦長，研究方向為采礦工程。

TD353

A

1006-4311（2014）11-0001-02