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软岩巷道支护技术的研究与应用

来源:有货号  作者:有货号 发布时间: 

随着矿山浅部矿床的逐渐开采完毕,我国开磷集团矿业总公司的矿山开始进入深部地带,面临的主要问题是矿山主要开拓及采准巷道支护困难。本文基于现有支护技术与措施,研究提出了采用锚喷网支护方式,并对其施工工艺过程进行了详细介绍,为类似矿山软岩巷道掘进提供了技术依据。

一、锚喷网支护理论的提出

喷网支护因其施工方便、劳动强度低等优点,在青菜冲矿的生产实践中已被广泛采用。为了有效地控制围岩的变形,必须满足巷道围岩与支护体强度、刚度及结构上的耦合。因此,必须采用锚杆支护,这是一种主动支护形式,代表了巷道支护的发展方向。

二、锚喷网支护施工材料的选择

(一)锚杆杆体的选择:选用20MnSi左旋无纵筋螺纹钢锚杆,其表面有凹凸纹理,不需要作任何处理即能保证锚杆与锚固剂之间较高的粘结强度。

(二)锚杆直径和锚孔直径的选择:根据支护效果和经济效益,决定选用20mm的锚杆,与水泥砂浆锚杆直径相匹配的锚孔直径为29mm。

(三)混凝土的材料与配合比:水泥采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,标号不低于425号;砂采用中砂或粗中砂混合的石英砂,含泥量不超过3%;石子采用碎石粒径不超过10mm;水采用洁净的水,不应含有杂质;添加剂尽量使用中性和不降低喷射混凝土强度的速凝剂;配合比(重量比)为:水泥∶粗中混合砂子∶石子(1∶2∶2)。

(四)护网的选择:从支护强度和刚度考虑,护网选用钢筋网,材质选用A3钢,钢筋直径为6mm;网度为150mm×150mm。

三、锚喷网支护施工工艺及技术

锚喷网支护施工工艺流程为:爆破→巷道成型→喷射第一层混凝土→养护→打锚杆孔→安装锚杆→挂顶网→打锚杆孔→安装管缝式锚杆→挂帮网→喷射第二层混凝土→养护。

(一)砂浆锚杆的安装:顶板锚杆的安装要求钻孔过程中对区段的位置、岩土分层位置进行验证,钻孔使用锚杆钻机、按给定的锚杆眼位钻孔,并要求垂直顶底板,符合设计角度和深度要求。

(二)喷射混凝土:喷层总厚度确定为120mm,它由初喷30~50mm、二次复喷达到设计厚度两部分组成。喷射混凝土要压紧金属网,保持金属网与岩面紧贴,复喷混凝土要封住金属网,以防其锈蚀。

(三)注浆材料及拌制:水泥用不低于325号普通硅酸盐水泥,水一般用不含硫酸盐(≯0.1%)和含有机质的水,水灰比用0.40~0.45,灰砂比为1:1~1:2,且砂子粒径不大于2mm。

四、结语

在锚喷网支护施工过程中,应根据现场实测结果调整喷射混凝土的时间,确保初喷及时,第一次复喷安排在巷道开挖相对稳定期后进行,二次复喷安排在巷道变形稳定期后进行。

结尾段:综上所述,锚喷网支护技术在软岩巷道掘进中的应用具有重要的实践意义。通过合理选择施工材料、精确控制施工工艺,可以有效提高巷道支护的质量和稳定性,降低维护成本,为矿山的正常安全开采提供有力保障。在未来的矿山建设中,我们应继续探索和研究锚喷网支护技术的新方法和新工艺,以提高矿山的整体建设质量和效益。

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