松软岩层中光爆锚喷支护的应用研究

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:李康
[导读] 摘要:在我国经济快速发展背景下,煤矿行业和隧道工程也得到了蓬勃发展,目前我国煤矿企业和隧道建设施工单位在施工过程中都广泛应用光爆锚喷,因此光爆锚喷在煤矿和隧道工程中有着极为重要的地位,尤其是光爆锚喷支付技术,光爆锚喷支护技术将会决直接决定工程质量和效率。
        新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局  新疆维吾尔自治区  830000
        摘要:在我国经济快速发展背景下,煤矿行业和隧道工程也得到了蓬勃发展,目前我国煤矿企业和隧道建设施工单位在施工过程中都广泛应用光爆锚喷,因此光爆锚喷在煤矿和隧道工程中有着极为重要的地位,尤其是光爆锚喷支付技术,光爆锚喷支护技术将会决直接决定工程质量和效率。本文就光爆锚喷支护技术的实践应用进行研究,其目的是为了提高我国施工单位光爆锚喷支护技术水平,促进我国经济稳定发展。
        关键字:光爆锚喷支护技术;实践应用;研究
        引言:光爆锚喷支护技术因其重要地位引起国家以及社会大众的广泛对其技术,早在1990国家已经对光爆锚喷支护技术进行优化和改良。最近几年随着改革深入,越来越多的施工单位在施工时都会使用光爆锚喷支护技术,同时社会大众和相关部门对于锚喷巷道施工质量、技术要求越来越高,如何在不同地质条件下选用合理光爆参数,保障光爆锚喷支护工程质量,减少施工单位维护成本,是每一个工作人员都应该思考的问题。
        一、断面形状选择
        施工人员在松软土层对其进行光爆锚喷支护工程时,要选择好围岩断面形状,围岩断面形状将会直接影响到光爆锚喷支护工程质量,同时也可以很好避免围岩出现变形,增加围岩承载力。根据研究发现,岩层侧面压力比较大,随着时间推移,会很容易导致直墙半圆拱,直墙以及喷层出现影响,如弯曲,并且在岩层拉应力作用下,岩体墙部会出现移动,导致后起拱线和岩体肩窝位置受到破坏,久而久之,拱顶就会出现裂缝,导致岩体出现塌落情况,尤其是巷道,巷道侧面压力大,底鼓情况比较严重,因此施工人员应尽量选择圆形、椭圆形、马蹄形状断面,将压力分散增加光爆锚喷支护工程使用寿命。
        二、锚喷支护参数
        在松软岩层使用锚喷机支护是以加固为主目的,通过封闭来达到其效果,一般情况下使用光爆锚喷支护都会在正式加固之前先进行封闭,加固工作完成以后再进行复喷,让锚喷成为一个整体。在松软岩层中使用光爆锚喷支护,需要注意松软岩体中的围岩、巷道会对支架产生影响,很容易导致支架出现变形,尤其是巷道两边高度大于宽度时,两帮压力会作用到支架上,引起支架变形。因此在松软岩中使用光爆锚喷支护不仅要锚护顶板,施工人员对两帮和基脚也要引起足够重视。工作人员对松软岩层进行围岩工作时,要加强锚杆的锚固力,一般情况下,施工人员可以将砂浆注入锚杆中,从而提高围岩自身强度。而在锚杆选择上施工人员也需要格外注意,尽量将锚杆长度固定在1.8米和2.2米之间,同时施工人员也可以根据巷道宽度来进行选择,选择巷道宽度1/2的长度即可。如果工程条件比较特殊,施工人员可以根据实际情况增加锚杆的长度,但是最好将其控制到5米以内,并且锚杆之间的距离也要根据实际情况进行缩小工作,一般情况下,锚杆间距为500~700厘米。另外锚杆的角度也格外重要,无论是安装到岩体外部还是内部,锚杆角度都要与岩石、岩体保持垂直关系,只有这样才能充分发挥出光爆锚喷支护作用。
        另外施工人员也需要注意支架变形压力和支护刚度,要尽量增加光爆锚喷支护的柔韧性,喷混凝土工作在光爆锚喷支护中占有极重要地位,因此施工人员一定要做好混凝土喷射工作。施工人员在喷混凝土时,要根据实际情况进行多次喷射工作,一般情况下分为两次,施工人员在初次喷射时,要将混凝土后就尽量控制在30~50毫米之间,让混凝土可以形成具有柔韧性的薄壳,便于围岩后续移动工作,在初次喷射完成10~15小时以后,施工人员可以进行第二次喷射工作,在这个阶段施工人员可以将混凝土厚度进行适当增加到100~150毫米。需要注意,松软岩层支护工作不能单靠喷射混凝土来增加其强度,需要和盘网进行结合,达到更好的支护效果。


        三、锚喷支护
        松软岩层具有极强特性,如积水、膨胀风化、松软等特点,因此施工人员在进行松软岩层支护工作时,要尽量控制岩面含水量和强度,施工人员可以在巷道挖掘以后立即进行支护工作,从而避免岩面含水量下降,强度变弱。
        巷道进行挖掘以后岩体会很容易出现松动、塌落情况,最主要是因为松软岩层聚合力比较小,所留给施工人员完成支护工作时间比较短,在实际施工中,巷道进行挖掘以后,施工人员会建立临时支架,在正式进行支护工作之前,施工人员会将临时支架进行拆除,并进行立模、扎筋、浇灌等工作,而这一套工序下来施工人员所花费时间比较长。因此在巷道挖掘以后,施工人员应立即进行锚喷支护工作,可以在一定程度上避免围岩出现松动变形情况,还可以改变围岩应力,光爆锚喷支护技术会使用到混凝土来进行封闭工作,当混凝土对岩石裂缝进行填充以后,可以和围岩形成很好连接效果,这样可以在围岩应力没有改变之前,提高围岩的凝聚力和内摩擦力,同时混凝土对围岩还可以产生径向抗力作用,并且在锚杆作用下该抗力还会逐渐增多,根据研究发现,径向抗力增多可以帮助锚喷支护提高围岩自身承重力,因此可以在很大程度上提高围岩稳定性。
        为此我们也进行了一些调查,在调查中发现双阳风井进行支护工作时,施工人员对相邻两条平行巷道进行了不同支护工作,对其中一条巷道及时进行光爆锚喷支护,随着时间推移,该巷道支护情况并没有出现下降现象,并且巷道挖掘速度也比较快,而另外一条巷道施工人员只进行了锚拱顶部分锚杆工作,并且在底板处施工人员喷射了很薄一层混凝土,随着挖掘工作进行,岩体两边压力逐渐增多,锚杆出现了不同程度变形,导致工程出现了很大损失。由此可见,光爆锚喷支护技术对于巷道挖掘有着极好促进作用,可以保证工程稳定性,提高岩体承受力。
        四、底板支护
        松软围岩的膨胀变形作用比较强,一般施工人员都会采用不同参数、形式的支护手段对围岩进行联合支护工作,但是根据研究发现,如果不对围岩底板进行支护工作,任由其膨胀,会很容易导致光爆锚喷支护工程出现问题。对此我们也进行了相应实验工作,任意选择了一段煤矿断层,对其进行联合支护工作,支护手段主要为长短锚杆、喷、锚、网,并且喷射厚度达到了150~200毫米,对其进行检测该巷道是符合施工要求,但由于没有底板进行支护,该煤矿区域在开采过程中水沟无法将工程废水排出去,六十天以后,该区域出现了明显低鼓和两帮位移情况,并且位移位置最大达到了300毫米,同时裂缝也随着时间推移逐渐加剧,导致引起岩层出现脱落。由此可见,对于膨胀性比较强的岩体施工人员进行光爆锚喷支护时,必须对其采取封闭措施,施工人员可以将处理低鼓膨胀的施工技术和光爆锚喷支护技术进行结合,对钢筋混凝土低拱进行浇筑,需要注意支护钢筋必须和墙面钢筋进行结合,形成一个整体。另外施工人员也可以利用打地锚技术对其进行封闭工作,喷射10~20毫米混凝土来增加岩体稳定性。在进行松软岩层光爆锚喷支护时,除了要对岩体底板进行处理以外,也要将工作积水及时排出,避免引起岩体出现膨胀松动现象。
        结束语:总而言之,光爆锚喷支护技术在施工过程中应该比较广泛,对于整体施工质量都有着决定性因素,因此加强光爆锚喷支护技术水平是施工单位发展过程中最关键的手段之一,工作人员在施工之前要做好勘探工程,针对不同地形来选择科学、合理的支护结构,同时施工人员要做好光爆锚喷支护技术质量检测工作,如材料、设备选择以及工序等,严格按照施工要求来进行作业,确保每一个环节都达到施工要求,从而全面保障工程稳定性,提高工程效率。
        参考文献:
        [1]刘修文.光爆锚喷支护技术的实践应用研究[J].山东煤炭科技,2019(02):3-5.
        [2]吴显超.光爆锚喷技术在岩巷掘进中的应用[J].科技与企业,2015(20):122.
        [3]段文英.光爆锚喷技术的应用[J].科技致富向导,2013(30):185.
        [4]于战友.提高岩巷锚喷质量具体方法的探讨[J].山东煤炭科技,2013(02):142-144.
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