锚喷巷道施工与支护技术探讨
发表时间：2012-12-20T09:36:39.560Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年9月供稿作者：师学安
[导读] 建立巷道施工的原始记录，严格执行质量检查验收制度
师学安
陕西煤炭建设公司陕西省铜川市 727000
［摘要］本文针对锚杆———喷射混凝土巷道现场施工的工艺存在的问题，分析了巷道支护质量提高的制约因素，从加强技术管理、合理选择锚喷支护参数、合理改进施工工艺等方面提出了建议，以确保巷道的支护质量和煤矿的安全生产。

［关键词］锚喷支护；质量；施工工艺；技术管理
Shotcreting roadways construction and supporting technology to explore
ShiXueAn
Shaanxi coal construction company of shaanxi among 727000
[abstract] this paper bolt - shotcrete roadway field construction process existing problems, analyzes the roadway support quality improvement of restricting factors, from strengthening technical management, reasonable choice of bolt-shotcrete support parameters, reasonable construction technology improvement Suggestions were put forward, to ensure the roadway support quality and the safety of coal production.
[key words] bolt-shotcrete support; Quality. Construction process; Technical management
目前根据巷道不同性质的围岩，采用锚、网、喷等多种形式，也使锚喷支护技术得以更加的完善。

锚喷支护的成功取决于严格按其各项技术要求施工，因此抓好锚喷支护的质量、进行支护工艺上的改革，已成为锚喷支护施工现场的管理人员和作业人员必须予以关注的问题，以便适应深部巷道矿压增大和围岩岩性的变化。

一、锚喷支护工艺
1、锚杆支护工艺改革
过去我们主要使用的管缝锚杆，由于其施工方便，便于机械化作业，提高了掘进速度，为锚杆支护技术在我矿区的发展起到了推动作用。

然而，几十年的应用也逐渐暴露出管缝锚杆存在着许多无法克服的缺点。

由于管缝锚杆是靠管径的弹性变形产生的管壁和钻孔岩石表面之间的磨擦阻力锚固围岩的，在材质、加工和安装质量方面都难以达到设计要求，而且耐腐蚀性差，导致锚固力降低，支护质量不稳定。

因此采用高初锚力、高强度的树脂螺纹钢锚杆替代管缝锚杆可以提高支护质量其屈服荷载、破断荷载大大高于普通锚杆，特别是在锚杆尾部螺纹部分经过强化热处理后，其强度高于杆体强度，并能保证必要的延伸率，使锚杆支护的安全可靠性进一步提高。

2、一次喷射的厚度
喷射时，围岩表面立即粘结成一层喷射混凝土。

如果连续在一处喷射，粘结的混凝土层会愈粘愈厚，直到混凝土支持不住本身的重量，会出现脱落，影响混凝土的粘结与凝聚。

如果喷头移动的过快，在围岩面上只留下一层砂浆，大部分的骨料回弹，等薄层硬结后，再复喷必然会增加回弹率，影响效果。

因此，一次喷射混凝土应有一定的厚度，其厚度可根据岩性、围岩应力、巷道规格尺寸、喷射的角度等来确定。

一次喷射厚度同喷射方向与水平面的关系可用下式计算：
通过一般计算，一次喷射厚度为40（顶）～70（帮）mm为最佳，分层喷射时，必须在前一层喷射混凝土终凝后再进行。

3、合理确定复喷到迎头的距离
在现场施工中，不少单位将复喷紧跟迎头。

这在巷道围岩条件好、原始应力较小时是可行的，因为这种巷道开挖后很少发生变形。

但大多数巷道则并非如此，它们往往要有一个变形期，使应力得以重新分布、达到平衡，这样巷道才趋于稳定。

根据巷道支护理，锚喷支护是一种主动支护，是一种将“抗”与“让”相结合的柔性作用，使围岩应力得以合理分布，提高围岩自承能力，这样更有利于维护围岩的稳定。

锚喷两次支护也是根据上述机理提出的。

巷道开挖后立即初喷一薄层砂浆或混凝土，并安装锚杆。

这样利用喷层和锚杆的柔性特点，允许围岩有一定量的变形，以改善围岩内部的应力分布状况，并控制围岩有较大的变形发展，以达到发挥围岩自承拱的承载能力的目的，减少对二次永久支护层的压力。

复喷到迎头的距离，取决于围岩的性质、构造、巷道断面、掘进速度与光爆效果等因素。

若围岩硬度f在4左右、节理和层理又不太发育、巷道荒断面15m2左右时，复喷到迎头的距离若每天掘进速度为4.5米时则以20米左右为宜。

这实质上就是给巷道围岩在临时支护后留有一个变形期。

待巷道围岩渡过这个变形期，内部应力重新分布后，再进行二次永久支护。

显然，不分析具体条件，复喷紧跟迎头，往往会对二次永久支护的效果造成不利影响。

二、现场施工管理
锚喷支护在质量管理上还有不少薄弱环节亟待加强。

1、锚杆安装的质量管理
锚杆赖以发挥作用的首要条件其安装角度和初始锚固力均要达到要求。

我们在现场发现多种不符合标准的做法，如钻锚杆孔时不注意控制角度，使锚杆安装后角度偏差过大，影响支护效果；锚杆安装时不上紧托盘，锚杆得不到预应力，失去锚固作用等。

针对上述情况，应切实加强对锚杆安装质量的管理。

要严格钻孔质量关。

钻孔时必须长钎和短钎交替使用，必须保证锚杆与顶板和两帮的垂直度达到标准规定的要求。

安装螺纹钢树脂锚杆时，搅拌要到位，锚杆尾端的垫板要贴紧围岩表面，然后用专有工具将螺母上紧，确保扭距、预应力达到要求。

这几道工序一道都不能省，必须监督施工人员逐项完成。

只有这样才能保证锚杆安装角度和初锚力达到预期的要求，提高锚杆的支护效果。

2、喷射混凝土的质量管理
⑴混合料的配合比
由于喷射混土施工工艺的特点，在选择喷射混凝土配合比时，既要满足支护结构对喷射凝土的物理力学性能方面的要求，又要考虑喷射混凝土施工工艺方面的要求，而使喷射混凝土具有足够的抗压、抗拉、粘结强度，又使喷射混凝土收缩变形值保持最小，喷射作业时的加强弹花机率也最低。

喷射混凝土的配合比不但决定喷射混凝土的强度，也是确定其成本高低的重要因素。

喷射混凝土的成功依赖着许多变化的因素，便其配合比是在诸多因素中起着主导作用的。

一般情况下，一般巷道要求喷射砼标号为C15，水泥:砂:石子的配合比为
1:2.2:2.4，水灰比0.51:1,速凝剂的掺入量为水泥重量的4%,这是积累多年施工经验总结出的多数场合下的最佳配合比,它能保证喷射混凝土的强度，能够控制围岩的变形与松弛，并能降低回弹率，达到节约材料之目的。

⑵喷射混凝土厚度
喷射混凝土厚度是巷道锚喷支护的主要参数之一，因此成为支护质量标准中规定检查的基本项目。

因在现场检查难度大，加之没有适用的专门检测仪具，就有可能使喷厚达不到设计要求，因喷厚达不到要求而压坏的巷道在现场出现很多。

在目前的情况下，要有效地控制喷射混凝土的厚度，一是要加强现场与施工同步的监督和管理；二是必须实行拉线喷射，即按巷道的净断面尺寸拉好线进行喷射，这是在目前条件下控制喷厚的简单易行而又具显著效果的方法；三是加强喷射施工前后巷道尺寸的对比检查，在巷道上下帮定点，每1米为一个控制点，在这一点上对喷射前后的巷道尺寸进行对比检查，从而确保喷射厚度达到要求。

三、建议
对锚喷支护，我们应从下列几方面加强技术管理和施工质量管理：
1、加强技术管理，因地制宜地选择锚喷支护参数，并要能根据巷道围岩条件的变化进行必要的修改，做到巷道围岩变锚喷支护参数随之也变。

特别是在深部巷道矿压增大的情况下，可以采取锚喷+锚索加固在联合支护，锚索在巷道顶板深部岩层锚固后，通过张拉施加预应力，使锚索集中应力分布到支护体上，将顶板自身压力和支护应力传递到深部稳定岩层内，在此前锚杆已将顶板岩层锚固成挤压加固梁到深部稳定岩层的悬吊作用，从而可能有效地控制围岩的变形，提高围岩的强度和稳定性。

2、增强各级管理人员和施工人员的质量意识。

应首先加强这类人员的技术培训与思想教育，切实提高他的技术素质和思想素质，提高他们执行标准规范、按设计和工艺的要求作业的自觉性。

再者是强化责任制，要一层一层、一道一道工序落实责任制，做到事事有人负责，道道工序质量有人把关，只有这样才能把施工中的质量隐患消灭在施工过程中。

3、建立巷道施工的原始记录，严格执行质量检查验收制度。

因为它能完整地保存巷道施工全过程的资料数据，包括全部光爆和锚喷支护技术参数、施工班组及日期、每天的施工进度等等，如实在地反映出每天的施工和质量情况。

掘进班组应对每一作业循环的基岩掘进工程和其操作的主要工序锚杆、锚喷等质量情况作为一个检查点，按《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》检查点的测点要求，自行认真检查，并做好施工检查记录。

这样的原始记录给检查验收和考核都提供了可靠依据。