玻璃钢纤维中空注浆锚杆支护在煤矿中应用

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1、玻璃钢纤维中空注浆锚杆支护在煤矿中应用摘要：双河煤矿新区3#层由于受采深及矿压影响，造成煤（岩）体破碎、松散，特别是在掘进施工巷道时，巷道片帮严重、两帮位移量明显，传统普通锚杆（玻璃钢帮锚杆）支护无法满足巷帮支护的需求。为从根本上解决这一难题，决定采用玻璃钢纤维中空注浆锚杆帮支护试验，取得了良好的支护效果。关键词：玻璃钢纤维；空注浆锚杆；注浆泵；巷道1玻璃钢纤维中空注浆锚杆支护原理（1）加大弱面上的摩擦力，相当于提高围岩体的粘聚力和内摩擦角，增大煤（岩）块内相对位移的阻力，从而提高围岩的整体稳定性。（2）对破碎、

2、松散煤（岩）体，由于浆液痛过玻璃钢纤维中空锚杆在裂隙中的胶结作用，使破碎岩块重新胶结成整体，形成一个可以承受外载的注浆壳，使之与巷道支架共同承载，形成稳定的承载拱，充分发挥围岩的自稳能力。见图lo图1注浆加固支护结构支护机理1-普通金属锚杆；2-中空注浆锚杆；3-喷层与金属网;4-注浆扩散范围；5-锚杆作用形成的岩石拱；6-喷层作用形成的组合拱2中空注浆锚杆参数、注浆参数及工艺过程2.1中空注浆锚杆的基本参数外径：25mm长度：2000mm内径：12mni抗拉强度：2550MPa抗拉力：2200KN锚固力：220

3、0KN尾部螺纹承载力：M90KN剪切强度：^llOMPa扭力：三70N-m2.2注浆参数及工艺过程(1)采用双液浆，即水泥浆和水玻璃。水灰比为0.60,水泥浆和水玻璃的比例为1：0.035,采用镇江安达QZB-50/6型双液气动注浆泵注浆。(2)注浆压力：一般控制在2.OMPa以内，正常不超过3.OMPa,由低到高缓慢升压，以使浆液渗透到围岩裂隙中去。(3)注浆量：由于围岩裂隙差异，每孔注浆量一般在2〜20kg水泥，先注孔可达10kg以上，如果注浆量过大，说明裂隙太大或沿某一通道浆液流失，起不到封水或加固围岩的作

4、用，应停止注浆检查原因。(4)扩散范围：浆液的扩散范围与裂隙大小、浆液浓度、注浆压力有关，扩散半径在1.0〜2.0m左右。(1)注浆时间：在满足压力、注浆量、扩散范围的前提下灵活掌握。(2)运料与拌浆：即将水泥与水按规定水灰比拌制水泥浆，保证在注浆过程中不发生吸浆笼头堵塞等现象，并根据需要调整浆液参数。(3)孔口管路连接：应注意前方注浆情况，及时发现漏浆、堵管等事故，并掌握好注浆量及注浆压力，及时拆除和清洗注浆阀门。(4)注浆必须保证连续进行，事先把需要注浆的孔设置好中空注浆锚杆，如果注浆仃止，必须用清水立即冲洗

5、注浆泵及管路，保证管内与泵内不残留浆液。3中空注浆锚杆的经济效益在巷道的侧压较大，普通支护采用的玻璃钢锚杆已无法满足巷道的支护要求，本文以鸡西分子公司双河煤矿为例，通过新区上部3#层机轨合一巷实践，使用中空注浆锚杆比普通玻璃钢锚杆有较好支护效果，比较经济。新区上部3#层机轨合一巷长450m,宽4.4m,高3.5m。巷道开掘时，帮支护采用第一排全程锚杆，下三排普通玻璃钢锚杆，配合金属网全封闭巷道。每米巷道帮支护费用A=2X全程锚杆单价+6X玻璃钢锚杆单价+X金属网单价。随着巷道的施工，两帮压力日趋显现，两帮移近两打

6、1.5-2.Om,造成巷道已无法正常使用，为保证巷道正常使用，解决巷道支护所出现的问题，决定对新区上部3#层机轨合一巷进行开帮，使用中空注浆锚杆注浆实践，使巷道两帮的移近量得到了很好的控制。开帮每米支护费用B=1X全程锚杆单价+3X玻璃钢锚杆单价+金属网单价。巷道初期开掘时使用中空注浆锚杆，则巷道两帮移近量会在允许的范围内，免去了巷道的二次恢复。每米巷道帮支护费用C=2X全程锚杆单价+6X中空注浆锚杆单价+金属网单价。通过比较，中空注浆锚杆注浆，则巷道开掘时每米巷道帮支护可减少费用为：A1=A+B-C=1X全程锚

7、杆单价+9X玻璃钢锚杆单价+金属网单价=1X36.2+9X27.1+113.4-6X45=123.5元。开帮450米可节约帮支护费用D=450XAl=55575元。使用中空注浆锚杆，可避免巷道的二次开帮，既节约了时间和劳动力，又有经济效益。以上效益对比还没有算恢复出货工人工资费用和运输电费费用，占用设备租赁费用。中空注浆锚杆能在锚杆全长充分锚固，并能在开挖后立即提供一定的支护抗力，抑制围岩的松动和变形，避免或缓减工程施工及使用期间塌方冒顶事故或其它病害的发生，特别是杆体周围具有足够而均匀的保护层厚度，大大增强了锚

8、杆的耐久性。这些隐含的经济效益则是玻璃钢锚杆所无法比拟的。4结束语中空注浆锚杆体系能确保锚杆杆体与孔壁间注浆饱满，充分发挥锚杆的锚固效应。在岩体开挖后能立即提供支护力（托板力或预应力），有效地保护煤（岩）体的固有强度，阻止围岩的松动和变形，增强了巷道的稳定性。其杆体有足够的浆液包裹，大大提高了抵抗腐蚀的能力，显示出良好的耐久性。可避免或缓减塌方、冒顶事故及其它工程病害的发