龙煤双鸭山矿业公司建设部 155100
锚喷支护具有安全高效、生产成本低、劳动强度小、掘进进度快等优点，优越于传统的架棚支护和砌碹支护，在岩巷掘进中得到了广泛的应用。锚喷支护已成为双矿集团公司岩巷施工的主要支护方式，使用率占全公司岩巷施工工程量的90%以上。但在锚喷支护施工中还存在一些问题，如部分巷道造型欠佳，表面平整度较差，锚杆安装质量不好，金属网制做与使用不当，喷射混凝土不符合要求等，直接影响支护效果。针对上述问题，提出提高支护质量的途径和方法。
一、改进光爆技术，搞好巷道成形
锚喷支护方式必须与光面爆破技术相结合，否则围岩受损严重，表面裂隙较多，围岩松动圈较大，岩体丧失稳定性；巷道轮廓参差不齐，易造成应力集中，喷层受到剪切破坏而导致巷道损坏，因此光爆效果直接影响巷道支护效果和掘进的生产效率、成本等。提高光爆效果的措施如下：
1、合理确定光爆参数。光爆参数是提高光爆效果的关键因素。施工中必须根据围岩的地质变化、岩石的物理力学性质、自由面的大小和数目等条件及时调整爆破参数。
2、炮眼布置。按照爆破设计说明书的要求布置炮眼，打眼前画出巷道轮廓线和眼位。画出巷道轮廓线既可以检查上一循环的爆破效果，又可以指导本次循环作业的打眼工作。
3、控制周边眼距和装药量。周边眼的位置、间距、角度直接影响到巷道成型的效果。周边眼的位置必须沿巷道轮廓线布置，遇到岩性松软破碎时可缩回到轮廓线以内80—100ｍｍ布置。周边眼距根据岩石坚固系数ｆ的大小确定，通常取350--550ｍｍ，当迎头遇软岩层或煤线时，可在软岩层或煤线中加1—2个空眼，以保证成型效果。周边眼的角度要尽可能与巷道中线平行，使爆破后在岩面上留有较多的痕迹，保证巷道成形良好。周边眼装药量按每炮眼不超过3卷炸药，并根据岩石软硬程度，适当增减装药量。炸药采用煤矿许用炸药。
4、使用水炮泥。水炮泥不但可以消烟降尘，还能起到空气栓的作用。周边眼装药时紧靠药卷装2个水炮泥，然后再用黄泥封满捣实，可提高周边眼的眼痕率。装药时必须正向装药、正向起爆。
5、修补整形。光爆后修补整形能使爆破后存在的缺陷及时修复，使断面符合设计要求。对表面突出部分的围岩采用风镐凿除，对超高、超宽部分采用多次喷浆的方式衬平，每次喷厚30—50ｍｍ，使巷道成形良好，严禁采用网片后充填矸石的方法处理。两邦根部的多余部分拉线裁齐并清理干净。
二、确定锚杆支护参数，提高锚杆安装质量
1、锚杆支护作用原理及受力状态的复杂性，给锚杆支护参数的解析计算带来很大困难。在实践中根据围岩松动圈理论，以悬吊作用设计为基础，并根据岩性的具体情况，定出合适的支护密度，最后通过试验检测，检验支护参数选择的合理性。
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2、选择合适的锚杆后，在施工中必须检验锚杆的安装质量。锚杆的安装方向要垂直于岩层面或巷道周边，与岩层面切线或周边的夹角要大于80度。托盘应紧贴岩面，螺帽拧紧，锁紧力应达到锚固力的40%，锚杆外露长度不超过50ｍｍ。使用锚杆拉力计，每班动态抽查锚杆的锚固力。在普及应用树脂锚杆的基础上，针对大断面，服务年限长的井巷工程，积极推广使用高强度新型锚杆。
3、在岩巷施工过程中采用先进的仪器对岩体进行动态监测，以便对支护设计和使用效果作出评价，根据实测数据随时调整支护参数。通过对锚構锚固力的测试、巷道围岩收敛变形测试、围岩松动圈测试等内容，对完善锚喷支护理论，指导生产实践具有重要意义。
三、选用合格金属网，提高挂网质量
施工中要根据围岩的具体情况，决定是否挂金属网，当围岩比较松软、破碎时要使用金属网，称为锚网喷联合支护方式。挂金属网可增加混凝土的抗弯强度和韧性，喷浆后形成钢筋混凝土层，提高了喷层的整体性，改善了喷层的抗拉、抗剪性能，防止喷层开裂。若金属网制作、使用不当，会降低锚网喷联合支护的总体效果。
1、金属网的制作。制作金属网使用钢筋，首先要进行外观检查，表面要做到无锈蚀、毛刺、脱皮、开裂等缺陷，然后进行强度和力学试验，经检测合格后方可使用。金属网采用2000ｍｍ×1000ｍｍ，网孔间距为150--200ｍｍ。
2、金属网的使用。挂设金属网时，金属网紧贴岩面或喷层面，两网之间搭接长度≥100ｍｍ，并且使用金属拉条和锚杆固定，保证网片的牢固性和平整性，初喷时能覆盖网片为宜，使其受力均匀。
四、精选混凝土材料，注重施工工艺
1、喷射混凝土采用矿渣32.5级水泥。砂的粒度采用中砂，含泥量不得超过5%。碎石粒径规格为5--10ｍｍ。混凝土材料必须进行检测试验，符合质量要求方可使用。
2、根据混凝土强度要求和提供的原材料，由质量检测部门进行配合试验，现场严格按配合比试验单配制。各种材料要过磅计量，坍落度符合规定要求，喷浆后表面应具有水亮光泽且不流动，回弹率率低，不起干粉为宜，配制时外加添加剂，掺量一般按水泥量的5%使用。
3、所用的砂、石提前一天用水浇透，碎石表面的浮尘清洗干净。施工前3—5小时搅拌均匀。添加剂必须在现场喷射前加入，过早会丧失效力。
4、喷浆施工时，喷头与喷层之间的距离在1米左右，两者的夹角在70—90度之间，喷射气压根据喷浆管道长度确定，一般在0.2Ｍｐａ左右，喷浆管道不得超过30ｍ。喷浆作业时应先帮后拱，自上而下，按螺旋状轨迹运动。
5、喷浆时在喷头上配置合适的喷雾水，水压稍高于气压，可以大大降低粉尘浓度，明显减少回弹量。初喷及复喷前应先吹洗岩面或喷层面上的浮尘，使浆液均匀吸附在层面上，喷后要对喷面定时洒水养护。
6、采取初、复喷，杜绝一次喷全厚。一次喷全厚和多次复喷在支护作用原理和支护效果上有很大差别。初喷较薄的混凝土既能及时封闭围岩，又具有较大柔性，能使围岩一起变形、位移，使围岩内部压力能充分释放。复喷混凝土提高喷层的致密紧贴程度，增强表面的平整度。一次喷全厚，喷浆因自重累加过大而降低喷层的致密程度，特别是拱部容易剥落，严重影响支护效果。现场施工作业时，紧跟掘进迎头先初喷20--50ｍｍ的混凝土，待围岩基本稳定后进行多次复喷，使喷层达到设计厚度，保证支护质量。
作者简介：
孟凡勇 男， 2010年毕业于中国矿业大学，采矿工程师，一直在煤炭行业工作，现任龙煤双鸭山矿业公司建设部主任工程师。
本文联系人：李孝胜，黑龙江省双鸭山市新兴大街246号，双鸭山矿业公司市场开发部。邮编：155100
论文作者:孟凡勇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第4期
论文发表时间:2017/7/6
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