巷道修护中锚注加固技术的应用分析

1、巷道修护中锚注加固技术的应用分析近年来国内煤矿实验应用了一种注浆锚杆技术。它是利用锚杆兼作注浆管，实现锚注一体化。注浆可改善更深层围岩的松散结构，提高岩体强度，并为锚杆供应牢靠的着力基础，使锚杆与围岩形成整体，从而形成多层有效组合拱，即喷网组合拱、锚杆压缩区组合拱、浆液蔓延加固拱，提高了支护结构的整体性和承载能力，特殊在巷道的修复加固中得到了广泛的应用。一、锚注作用机理锚注支护是采用锚杆与注浆相结合的双重作用，以达到加固围岩、提高和改善围岩力学性能、控制围岩变形的效果，它扩大了注浆和锚杆的使用范围，其支护机理包括以下几个方面：（1）采用注浆锚杆注浆，可以利用浆液封堵围岩的裂隙、隔绝空气，防止围

2、岩风化，且能防止围岩被水浸湿而降低围岩的本身强度。（2）注浆锚杆注浆后将松散破裂的围岩胶结成整体，提高了岩体的内聚力、内摩擦角及弹性模量，从而提高了岩体强度，可以实现利用围岩本身作为支护结构的一部分。（3）注浆锚杆注浆后使得喷层壁后充填密实，这样保证荷载能匀称地作用在喷层和支架上，避开消失应力集中点而首先破坏。（4）利用注浆锚杆充填围岩裂隙，协作常规的锚喷支护，可以形成一个多层有效组合拱，即喷网组合拱、锚杆压缩区组合拱及浆液蔓延加固拱，形成的多层组合拱结构扩大了支护结构的有效承载范围，提高了支护结构的整体性和承载能力。（5）注浆后使得在拱顶上的压力能有效传递到两墙，通过对墙的加固，又能把荷载传

3、递究竟板。因为组合拱厚度的加大，这样不仅减小作用在底板上的荷载集中度，而且减小底板岩石中的应力，削弱底板的塑性变形，从而减轻巷道底臌。（6）注浆锚杆本身为全长锚固锚杆，通过注浆也使端锚的平凡锚杆变成全长锚固锚杆，从而将多层组合拱联合成一个整体，共同承载，提高了支护结构的整体性。（7）注浆使得支护结构面尺寸加大，围岩作用在支护结构上的荷载所产生的弯矩削减，从而降低了支护结构中产生的拉应力和压应力，因此能承受更大的荷载，提高了支护结构的承载能力，扩大了支护结构的适应性。（8）注浆后的围岩整体性好，与原岩形成一个整体，从而在大构造应力作用下保持稳定而不易产生破坏。（9）通过莫尔强度理论可知，通过对围

4、岩注浆加固，不仅改善围岩岩性和应力分布，而且大大缩小围岩变形，减轻支架承受的外载压力，改善支架的受力状况。二、锚注支护在修复加固巷道的应用举行锚注支护的一般过程为：巷道刷扩挑顶一平凡锚网喷支护一锚注支护，从支护时光上来看，平凡锚网喷支护一般在巷道刷扩后较短的时光内举行（一般410h），而锚注支护则要滞后1020天甚至更长时光举行，由于过早地注浆，此时围岩正处于变形破碎的进展阶段，此时注浆，一是可能较难注入，二是浆液尚未凝结起支承作用之前，即被较大的围岩应力所破坏，因此将刷扩修理工作面对前推动一段后，然后在后面注浆。理论和实践证实，在围岩局部进入岩体的残余强度时，在该处注浆可以起到较好的作用，但

5、也不应过迟注浆，过迟注浆时，此时的残余应力已很小，可能造成支护变形量过大，使支护供应的支护抗力相应也小，支护体不能发挥应有的作用。1合理设计注浆参数（1）注浆压力受围岩特性、注浆能力、注浆方式等因素的影响。若注浆压力过小，浆液难以向围岩中蔓延，达不到预期的注浆效果；若压力过大，则会导致浅部注浆过程中巷道表面消失冒顶、片帮或开裂。在浅部注浆时，因为巷道表面和围岩发育，岩块破裂，采用的注浆压力不宜过大，初步决定为12MPa；深部注浆时，注浆压力决定为24MPa。（2）注浆量。浆液的注入量受到注浆压力、注浆时光、围岩裂隙的发育程度及破裂情况、渗透性等因素的影响。为保证巷道围岩裂隙被充填密实，注入的浆

6、液尽量保证裂隙被充填满，施工中注浆量以达到注浆压力时为止。（3）注浆孔的布置。考虑围岩浅部裂隙较为发育，为防止浆液向外流失，应有一定封孔深度，即注浆孔不能过浅；同时为了克服钻进时消失卡钻现象，实践表明初次注浆孔深度在1.01.2米为宜。二次耦合深孔注浆时，要按照围岩松动圈决定锚杆的长度，二次耦合注浆锚杆长一般在2.0米以上。（4）注浆孔的间排距。注浆孔的间排距主要由浆液的蔓延半径决定。为达到注浆效果，两孔的孔距应保证注浆后浆液渗透范围由一定的交错，所以应小于2倍的蔓延半径。2注浆材料的抉择注浆材料由无机和有机两个系列，因为有机材料价格昂贵，一般不予采用，而无机材料价格较低，被广泛应用。无机材料

7、以水泥（主料）+水玻璃（速凝剂）为主。为了削减浆液流失，提高凝结速度，浅部初次注浆一般采用水泥+水玻璃双液浆。而深部二次耦合注浆一般采用水泥单液浆，确保更高的支护强度。3施工工艺。巷道围岩注浆加固质量的好坏，在很大程度上取决于注浆施工工艺。围岩浅部注浆时采用双液注浆；围岩深部注浆时，因为浅部围岩被浆液充填密实，封闭了很大围岩，提高了围岩强度和改善了围岩凿岩条件，漏浆问题得到很好的解决。因此，采用工艺容易、便于操作的单液水泥浆。两步耦合注浆加固施工工艺如下：封闭巷道表面裂隙钻孔封孔注浆管道与设备的清洗。4经济效果分析及支护效果评价（1）失修巷道采用锚注支护补强技术，从支护的强度、刚度、平安牢靠性

8、、占有空间，是套架棚加强支护所不能相比的，它不受巷道断面的限制，便于锚索的布置和施工。（2）锚注补强支护能获得较高的支护强度和围岩加固作用，能主动支护顶板；当顶板破裂裂隙发育时，其浆液能充填裂隙起到固结顶板作用，集悬吊、挤压加固、固结顶板于一体。尤其能解决破裂柔软顶板，大断面及大跨度硐室、交岔点巷道支护难题。（3）锚注施工设备轻便、工艺容易、便于把握。失修巷道经锚注支护后，经观测顶板稳定，支护情况得到较大改善，保证了巷道的平安与稳定。结论采用锚注支护加固失修巷道经理论和实践证实是可行的，适宜破裂柔软顶板、大断面巷道及交岔点、大跨度硐室的有效加固，为复杂困难条件下巷道加固，修理供应了新的有效途径。锚注支护不