摘要:開磷集團(tuán)礦業(yè)總公司是我國化工優(yōu)質(zhì)磷肥生產(chǎn)的重要基地。隨著礦山淺部礦床開采完畢,礦山主要開拓及采準(zhǔn)巷道已進(jìn)入深部地帶。文章在原有的支護(hù)技術(shù)與措施基礎(chǔ)上研究提出了采用錨噴網(wǎng)支護(hù)方式,并對其施工工藝過程進(jìn)行了介紹,為類似礦山軟巖巷道掘進(jìn)提供了依據(jù)。
關(guān)鍵詞:開磷集團(tuán);軟巖巷道;錨噴網(wǎng)支護(hù);施工工藝
開磷集團(tuán)礦業(yè)總公司地處貴州省開陽縣金中鎮(zhèn)境內(nèi),是我國化工優(yōu)質(zhì)磷肥生產(chǎn)的重要基地。隨著礦山淺部礦床開采完畢,公司下屬6個(gè)礦山中已有多個(gè)礦山開拓采準(zhǔn)進(jìn)入到+600~+800m水平,距地表深度達(dá)500~600m,礦床地壓顯現(xiàn)嚴(yán)重,因而帶來的問題是:礦山主要開拓及采準(zhǔn)巷道支護(hù)困難,原有的支護(hù)技術(shù)與措施失效,巷道返修率高,永久性巷道支護(hù)后存在經(jīng)常性冒頂、片幫、底鼓等現(xiàn)象,需要多次維護(hù)與加固,維護(hù)工作量大,支護(hù)成本高;其它采準(zhǔn)巷道支護(hù)時(shí)間短,維護(hù)量大,作業(yè)不安全,對礦山的正常安全開采帶來了嚴(yán)重影響。本次研究提出青菜沖礦巷道支護(hù)方法及其施工工藝,為礦山深部軟巖巷道掘進(jìn)提供了技術(shù)保障。
一、錨噴網(wǎng)支護(hù)理論的提出
噴網(wǎng)支護(hù)因其施工方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低等諸多優(yōu)點(diǎn),在青菜沖礦的生產(chǎn)實(shí)踐中已被廣泛采用。為了有效地控制圍巖的變形必須滿足巷道圍巖與支護(hù)體強(qiáng)度、剛度及結(jié)構(gòu)上的耦合。必須采用錨桿支護(hù),錨桿支護(hù)是一種主動(dòng)支護(hù)形式,代表了巷道支護(hù)的發(fā)展方向。
二、錨噴網(wǎng)支護(hù)施工材料的選擇
近十幾年來,國內(nèi)很多學(xué)者對錨桿作用機(jī)理作了大量的深入研究與探討,進(jìn)一步揭示了錨桿支護(hù)的實(shí)質(zhì),促進(jìn)了錨桿支護(hù)理論研究的發(fā)展,擴(kuò)大了錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的范圍。
(一)錨桿桿體的選擇
根據(jù)巷道高強(qiáng)度支護(hù)的要求,選用20MnSi左旋無縱筋螺紋鋼錨桿,其表面有凹凸紋理,不需要作任何處理即能保證錨桿與錨固劑之間較高的粘結(jié)強(qiáng)度。
(二)錨桿直徑和錨孔直徑的選擇
水泥砂漿錨桿直徑的選擇從支護(hù)效果和經(jīng)濟(jì)效益兩方面考慮。從支護(hù)效果看,在其它條件一定的情況下,錨桿支護(hù)強(qiáng)度的大小與桿體直徑成正比,也就是說,直徑越大,支護(hù)強(qiáng)度越高,圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化效果越好;從經(jīng)濟(jì)方面考慮,錨桿直徑對錨桿材料成本的影響不是很明顯,考慮到“三徑”合理匹配,決定選用20mm的錨桿,與水泥砂漿錨桿直徑相匹配的錨孔直徑為29mm。
(三)混凝土的材料與配合比
水泥采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,標(biāo)號(hào)不低于425號(hào);砂采用中砂或粗中砂混合的石英砂,含泥量不超過3%;石子采用碎石粒徑不超過10mm;水采用潔凈的水,不應(yīng)含有雜質(zhì);添加劑盡量使用中性和不降低噴射混凝土強(qiáng)度的速凝劑;配合比(重量比)為:水泥∶粗中混合砂子∶石子(1∶2∶2)。
(四)護(hù)網(wǎng)的選擇
從支護(hù)強(qiáng)度和剛度考慮,護(hù)網(wǎng)選用鋼筋網(wǎng),材質(zhì)選用A3鋼,鋼筋直徑為6mm;網(wǎng)度為150mm×150mm;從循環(huán)進(jìn)尺和巷道周長考慮,網(wǎng)片選用2000mm×2000mm。
(五)錨噴網(wǎng)支護(hù)巷道掘進(jìn)光面爆破參數(shù)
光面爆破技術(shù)是巷道“新奧法”施工的必需條件,采用光面爆破技術(shù)可以減少巷道超挖,維護(hù)巷道與圍巖的穩(wěn)定性,減少支護(hù)工作量,節(jié)約支護(hù)成本。
根據(jù)青菜沖礦巷道施工特征及巖石的力學(xué)特性,巷道光面爆破參數(shù)選擇如下:
炮眼直徑d:采用鑿巖臺(tái)車鑿巖,孔徑為42mm。來
在錨噴網(wǎng)支護(hù)施工過程中應(yīng)調(diào)整施工順序和工藝,保障支護(hù)效果。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果,調(diào)整噴射混凝土的時(shí)間,初噴要及時(shí),第一次復(fù)噴安排在巷道開挖相對穩(wěn)定期后進(jìn)行,二次復(fù)噴安排在巷道變形穩(wěn)定期后進(jìn)行。