議錨桿支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工管理

　　錨桿支護(hù)技術(shù)的出現(xiàn)，是采礦發(fā)展史上一大技術(shù)突破，該技術(shù)支護(hù)效果好，成本低，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。但目前錨桿支護(hù)技術(shù)在實(shí)施過程中還有一些不合理的地方，一方面，有的錨桿支護(hù)過程中設(shè)計(jì)的參數(shù)不合理，造成支護(hù)過剩，浪費(fèi)材料，增加成本；另一方面，在支護(hù)施工過程中常常出現(xiàn)施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，造成支護(hù)不足，以致于發(fā)生安全事故。下面就錨桿支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工管理進(jìn)行一些簡單地探討。
　　1 常見的錨桿支護(hù)問題
　　常見的錨噴支護(hù)施工質(zhì)量問題隨著錨噴技術(shù)的廣泛應(yīng)用,錨噴支護(hù)的巷道也存在眾多的質(zhì)量問題。常見的錨桿支護(hù)問題表現(xiàn)在:設(shè)計(jì)參數(shù)不合理浪費(fèi)材料或返修；施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、技術(shù)措施及管理不到位,造成冒頂?shù)壬a(chǎn)事故等。
　　1.1 施工前錨桿支護(hù)整體設(shè)計(jì)過于簡單化
　　只是進(jìn)行一般性設(shè)計(jì),即對(duì)施工區(qū)域主要部分進(jìn)行了較詳盡的設(shè)計(jì)、論證、檢測(cè)、驗(yàn)收等。但沒有對(duì)施工區(qū)域極少部分的復(fù)雜區(qū)域,進(jìn)行詳盡的施工設(shè)計(jì)、論證、檢測(cè)、特殊錨桿及配件的要求等項(xiàng)工作,為施工質(zhì)量留下隱患。大多數(shù)地段支護(hù)強(qiáng)度超強(qiáng),造成了材料和工程的浪費(fèi),一些特殊地段,如:巷道類型(服務(wù)年限)、斷層、交叉口、地應(yīng)力、圍巖狀況、集中應(yīng)力和采動(dòng)應(yīng)力等沒有進(jìn)行系統(tǒng)分析,這些區(qū)域恰恰是錨噴支護(hù)施工中,出現(xiàn)問題的主要區(qū)域,造成局部支護(hù)不足。
　　1.2 施工質(zhì)量強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)
　　這樣不僅浪費(fèi)大量的人力、物力資源造成一定的經(jīng)濟(jì)損失,而且嚴(yán)重延緩了工程進(jìn)度,影響整體布局和實(shí)施。主要表現(xiàn)在:施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),技術(shù)措施及管理不到位造成冒頂?shù)壬a(chǎn)事故。這樣不僅造成重大的經(jīng)濟(jì)損失,而且會(huì)造成人員傷亡,甚至對(duì)社會(huì)穩(wěn)定帶來不良影響。出現(xiàn)以上事故問題的原因概括起來表現(xiàn)在:施工質(zhì)量不過關(guān),在掘進(jìn)巷道施工中,沒有按規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)施工,給錨桿支護(hù)質(zhì)量帶來極其不利的影響,同時(shí)也為支護(hù)安全留下重大隱患。如:如光爆質(zhì)量不好,炮震裂隙過多,超凹度超標(biāo),巷道交叉處或開岔口沒有采取特殊掘進(jìn)和支護(hù)措施等。錨桿安裝質(zhì)量問題(錨桿間排距過大、錨桿“三徑”不匹配、錨桿的預(yù)緊力不達(dá)標(biāo),安裝不符合標(biāo)準(zhǔn)),錨桿質(zhì)量問題(錨桿的強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)、配件不配套,螺母、托板等構(gòu)件沒有達(dá)到國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),圍巖破碎時(shí)錨固劑與圍巖的黏結(jié)強(qiáng)度不夠,錨固力小,控制變形效果差),絕大多數(shù)錨桿(錨噴)不及時(shí)造成頂板離層或風(fēng)化等。
　　2 錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法
　　隨著礦井開采深度的增加,礦山壓力不斷增大,巷道圍巖所受的壓應(yīng)力、剪應(yīng)力超過圍巖的強(qiáng)度極限,使圍巖普遍處于破裂狀態(tài),巷道圍巖的大量變形常常使支護(hù)難以承受。因此,巷道支護(hù)技術(shù)的中心任務(wù)是提高圍巖強(qiáng)度和自承力、降低巖體應(yīng)力集中。
　　2.1 巷道破壞變形的基本因素
　　1)礦井開采深度的加大,地壓顯現(xiàn)明顯,對(duì)巷道的作用力也就越來越大。
　　2)巷道處在斷層帶、破碎、軟巖等不穩(wěn)定的巖層和煤層中,維護(hù)難度加大。
　　3)上部開采的留設(shè)的煤柱和殘采煤柱,在巖(煤)層中形成了集中應(yīng)力。
　　上述情況的存在,都不同程度地影響著巷道的支護(hù)狀況。
　　2.2 巷道支護(hù)的基本原則
　　1)為了最大限度地控制變形破壞,巷道的開拓、布置則必須選在穩(wěn)定和較穩(wěn)定的巖層中,保證巷道不變形的首要條件是依靠圍巖的自身強(qiáng)度。
　　2)巷道支護(hù)形式上,圍巖不能無限地向深部擴(kuò)大轉(zhuǎn)移,必須具有良好的可縮性,又能有效地控制巷道圍巖的松馳部分,同時(shí)防止頂板的離層,具有較強(qiáng)初撐(初錨)力,由被動(dòng)受壓變?yōu)橹鲃?dòng)支護(hù)。
　　3)既適應(yīng)在高地壓作用下的巷道圍巖所產(chǎn)生的塑性變形,又能控制圍巖松動(dòng)范圍的擴(kuò)展,宜首先采取以高強(qiáng)度的錨噴(錨網(wǎng))支護(hù)、高柔性或U形可縮支架的內(nèi)外聯(lián)合支護(hù)方式。
　　4)在無法躲避的極軟圍巖中及困難條件下的特殊工程,斷面的形狀,以圓形、馬蹄形為主要形式,采取全斷面封閉措施。
　　2.3 支護(hù)設(shè)計(jì)基本流程
　　（1）初始設(shè)計(jì)
　　初始設(shè)計(jì)是在對(duì)現(xiàn)支護(hù)方式進(jìn)行調(diào)查分析后,以國內(nèi)外相類似礦井錨桿支護(hù)方式及支護(hù)參數(shù)做類比,結(jié)合本礦具體條件,取長補(bǔ)短進(jìn)行錨桿支護(hù)初步設(shè)計(jì)。
　　（2）進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)評(píng)估
　　用應(yīng)力解除法測(cè)出礦區(qū)地殼應(yīng)力狀態(tài),并取樣測(cè)定出巷道圍巖物理力學(xué)性質(zhì),為錨桿支護(hù)完善設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　（3）礦山壓力與頂板離層觀測(cè)
　　對(duì)按初步支護(hù)設(shè)計(jì)施工的巷道進(jìn)行錨桿錨固力、巷道圍巖表面和深部位移進(jìn)行觀測(cè),在回采巷道內(nèi)設(shè)置巷道頂板離層指示儀,測(cè)定錨固區(qū)內(nèi)、外的頂板離層值。
　?。?）信息反饋和修改、完善設(shè)計(jì)
　　通過對(duì)巷道現(xiàn)場(chǎng)礦壓觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,與所測(cè)出的地應(yīng)力狀態(tài)數(shù)據(jù)綜合考慮,調(diào)整初步設(shè)計(jì),完善最終設(shè)計(jì)。井下巷道(特別是回采巷道)突出特點(diǎn)就是承受采動(dòng)支承壓力,圍巖破碎、變形量大。煤礦井下巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì),首先要對(duì)巷道所要經(jīng)受來動(dòng)影響過程及影響程度進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估,對(duì)巷道使用要求和設(shè)計(jì)目標(biāo)要予以準(zhǔn)確定位。
　　3 錨桿支護(hù)的施工管理
　　3.1 制約錨桿支護(hù)施工質(zhì)量的問題
　　1)技術(shù)管理上存在缺陷,主要表現(xiàn)為:支護(hù)設(shè)計(jì)不合理或支護(hù)不及時(shí),易造成頂板巖石發(fā)生滑移、松動(dòng)甚至離層,不僅給錨桿安裝與混凝土的噴射帶來難度,而且也嚴(yán)重影響了支護(hù)工程的質(zhì)量。片面強(qiáng)調(diào)支護(hù)成本,忽視技術(shù)問題,技術(shù)管理不到位、不規(guī)范、監(jiān)測(cè)技術(shù)不實(shí)用、監(jiān)測(cè)手段跟不上等原因。
　　2)施工隊(duì)質(zhì)量管理不到位,教育培訓(xùn)工作不到位,造成了人員素質(zhì)整體水平偏低,不按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)施工,甚至對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造、地壓、危巖活石等方面的技術(shù)處理,存在明顯的缺陷；不做深入系統(tǒng)的檢測(cè),片面強(qiáng)調(diào)進(jìn)尺考核,助長了部分施工單位,只重“噴漿”,輕“錨固”,致使施工質(zhì)量不能滿足設(shè)計(jì)要求,埋下了安全隱患。
　　3)監(jiān)督機(jī)制難以產(chǎn)生強(qiáng)有力的制約作用使施工質(zhì)量控制監(jiān)測(cè)流于形式。
　　4)施工設(shè)備和支護(hù)材料產(chǎn)品質(zhì)量制約施工質(zhì)量。
　　5)技術(shù)法規(guī)不健全及檢測(cè)技術(shù)相對(duì)滯后。檢測(cè)與監(jiān)測(cè)的難度大,不容易把握,相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)沒有展開。
　　3.2 錨桿施工質(zhì)量管理的對(duì)策
　　1)加強(qiáng)錨桿支護(hù)技術(shù)管理。
　　2)加強(qiáng)班組建設(shè),行使質(zhì)量否決權(quán)。
　　3)合理化工資杠桿導(dǎo)向,實(shí)行“按質(zhì)論價(jià)、優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)”。
　　4)發(fā)揮質(zhì)量監(jiān)督作用,完善質(zhì)檢隊(duì)伍建設(shè)。
　　5)加強(qiáng)支護(hù)材料管理,提高裝備和人員的技術(shù)水平。
　　6)建立質(zhì)量保證期及質(zhì)量保證金制度。