【摘要】巷道錨桿施工質(zhì)量控制要重視鉆孔。錨桿安裝、預(yù)緊力等問題。同時(shí),要對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)測(cè),以保證煤礦生產(chǎn)的安全高效進(jìn)行。
【關(guān)鍵詞】巷道;錨桿;施工質(zhì)量;技術(shù)
0.前言
錨桿支護(hù)方式具有支護(hù)效果好、成本低、適用性強(qiáng)等特點(diǎn),它的應(yīng)用提高了煤礦的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)成為巷道支護(hù)的主要發(fā)展方向。同時(shí),工程施工質(zhì)量如果得不到保證,就會(huì)導(dǎo)致大面積巖體垮落,造成重大傷亡事故。錨桿施工質(zhì)量狀況直接影響錨桿的承載能力。因此,控制煤礦井下錨固工程質(zhì)量,進(jìn)行施工后的質(zhì)量檢測(cè)、監(jiān)測(cè),確保施工質(zhì)量是錨桿支護(hù)加固工程的關(guān)鍵問題。
1.錨桿支護(hù)
要根據(jù)巷道的具體地質(zhì)條件和斷面形狀,針對(duì)錨桿的承載力、伸長(zhǎng)特性、桿體橫截面積等類型,錨桿長(zhǎng)度,錨桿密度,錨桿布置形式,錨固長(zhǎng)度,安裝錨桿的時(shí)機(jī),傳遞載荷的有效性,包括鉆頭類型、錨固劑、鉆孔尺寸、錨桿托盤大小及護(hù)幫構(gòu)件等進(jìn)行優(yōu)化配置。錨桿桿體材料一般使用熱軋無縱筋鋼筋。在進(jìn)行錨桿桿體材料選擇時(shí),要根據(jù)井下巷道地質(zhì)條件、支護(hù)的難易程度進(jìn)行選擇。錨桿支護(hù)能夠及時(shí)主動(dòng)舶加固圍巖,錨桿可以在安裝時(shí)對(duì)圍巖施加較大的約束力,控制圍巖早期變形。錨桿安裝及時(shí),控制圍巖變形的效果也就越突出。
2.錨桿施工質(zhì)量控制
2.1鉆孔要求
在煤礦巷道支護(hù)中,各種錨桿所需要的鉆孔直徑一般在?準(zhǔn)27~42mm之間,深度一般在l500~3000mm。鉆孔機(jī)具一般頂板采用風(fēng)動(dòng)或液動(dòng)錨桿機(jī),有些煤礦也使用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī),在煤層中一般采用煤電鉆或風(fēng)動(dòng)幫錨桿機(jī)。無論使用何種機(jī)械,在鉆孔前應(yīng)在設(shè)計(jì)的孔位處做一標(biāo)記,鉆孔的位置不能隨意變動(dòng),當(dāng)由于受某種條件的限制而無法在設(shè)計(jì)的位置鉆孔時(shí),實(shí)際孔位與設(shè)計(jì)孔位的誤差應(yīng)小于20cm。一鉆孔深度的控制是一個(gè)重要問題,一般情況下,鉆孔實(shí)際深度要略大于錨桿有效(不含螺紋部分)長(zhǎng)度,否則可能會(huì)由于錨桿外露部分較長(zhǎng)而造成無法施加預(yù)應(yīng)力。根據(jù)規(guī)范要求,孔深誤差不應(yīng)大,為50mm。
對(duì)于全長(zhǎng)注漿的永久性錨桿,其鉆孔直徑要考慮到應(yīng)使錨桿周圍有一定厚度的砂漿覆蓋,一般情況下孔徑應(yīng)至少大于桿徑15mm。對(duì)于摩擦式錨桿,由于孔徑和桿徑要求一定的配合關(guān)系才能發(fā)揮錨桿的錨固力和便于施工,因此要嚴(yán)格控制孔徑。對(duì)于樹脂錨桿,鉆孔直徑和錨桿直徑之差在4~10mm較為合理。
進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí),一定要按設(shè)計(jì)要求的角度進(jìn)行施工鉆頭鉆到預(yù)定孔深后下縮錨桿機(jī),同時(shí),清除煤粉和泥漿。
2.2錨桿安裝要求
在錨桿安裝前仔細(xì)檢查藥卷質(zhì)量,對(duì)結(jié)殼、結(jié)塊、變硬、變色及外皮破裂、樹脂滲漏的藥卷不允許使用;桿體的錨固段不得附有銹蝕層和其他污物;安裝時(shí)應(yīng)先用錨桿插入孔中量測(cè)其深度,合格后再用桿體將藥卷送至也底;在桿體外端擰上連接器,并連上風(fēng)動(dòng)攪拌器進(jìn)行攪拌。攪拌時(shí)應(yīng)緩慢推進(jìn)桿體,連續(xù)攪拌時(shí)間根據(jù)使用樹脂錨固劑型號(hào)而定;樹脂藥卷攪拌是錨桿安裝中的關(guān)鍵工序,攪拌時(shí)間按廠家要求嚴(yán)格控制;利用錨桿機(jī)擰緊螺母,使錨桿具有一定的預(yù)緊力。
在安裝錨桿墊板時(shí),應(yīng)確保墊板與錨桿體垂直,各種不正確的安裝對(duì)錨桿的錨固性能都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。當(dāng)孔的軸線與孔口平面不垂直時(shí),為了保證錨桿托盤能均勻地緊壓巖面,常采用帶球型凋節(jié)墊的托盤。當(dāng)設(shè)計(jì)鉆孔角度較大時(shí),可采用異型可調(diào)托盤。
2.3錨桿預(yù)緊力問題
錨桿預(yù)緊力的施加是錨桿支護(hù)中最重要的施工質(zhì)量影響因素之一。它是判別錨桿支護(hù)是否是主動(dòng)支護(hù)的標(biāo)志,如果錨桿在施工后不施加預(yù)緊力,就意味著該錨桿支護(hù)失去了主動(dòng)支護(hù)的效果。成為被動(dòng)支護(hù)。煤巷錨桿支護(hù)中錨桿的預(yù)緊力一般采用風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)預(yù)緊,由于風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)的最大扭矩一般在80~120N・m左右,換算為錨桿軸線預(yù)緊力僅為20kN左右。增壓墊片雖。彩潜WC強(qiáng)力錨桿支護(hù)系統(tǒng)支護(hù)成功的關(guān)鍵部件之一,通過增加增壓墊片可顯著減小螺母和墊板之間的摩擦力,大大提高錨桿的預(yù)緊力。如錨桿加上減阻墊片,可達(dá)到40kN的預(yù)緊力。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到,增壓墊片町將錨桿拉力提高將近一倍。
目前較為常用的?準(zhǔn)20mm直徑高強(qiáng)錨桿,屈服強(qiáng)度為126 kN,錨桿的預(yù)緊力應(yīng)達(dá)到65~75 kN。錨桿的預(yù)緊力越大,對(duì)圍巖的控制效果越好。在錨桿支擴(kuò)巷道中,要嚴(yán)格控制錨桿預(yù)緊力這―指標(biāo)。在施工中,經(jīng)常遇到在井下施工時(shí)出現(xiàn)錨桿預(yù)緊力的施加與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化中錨桿外露不允許超過50mm相互沖突的現(xiàn)象,因此,應(yīng)強(qiáng)調(diào)重視錨桿施工質(zhì)量。
3.錨桿支護(hù)施工質(zhì)量檢測(cè)及監(jiān)測(cè)
在煤礦井下巷道施工完成后的―段時(shí)間(巷道服務(wù)年限)內(nèi),要對(duì)巷道進(jìn)行長(zhǎng)期的礦壓監(jiān)測(cè),以便發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)采取加固措施,避免造成人身傷亡事故或影響礦井的正常生產(chǎn)。
3.1嚴(yán)格檢查驗(yàn)收支護(hù)施工質(zhì)量制度
切實(shí)把錨桿支護(hù)質(zhì)量檢測(cè)作為一項(xiàng)非常重要的工作。
支護(hù)施工質(zhì)量檢測(cè)由各礦主管部門負(fù)責(zé),責(zé)任應(yīng)落實(shí)到人,整改措施和方案應(yīng)落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)。礦、科干部要靠前指揮,零距離檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。加強(qiáng)對(duì)錨桿支護(hù)施工質(zhì)量檢測(cè),如果檢測(cè)結(jié)果不合格應(yīng)立即停止施工,如果屬于操作問題,要追究責(zé)任,屬技術(shù)措施不當(dāng)?shù)脑蛞皶r(shí)修正,及時(shí)采取補(bǔ)救措施。
3.2錨桿安裝幾何參數(shù)檢測(cè)
錨桿安裝幾何參數(shù)檢測(cè)驗(yàn)收由班組完成;檢測(cè)間距不大于15m,每次檢測(cè)點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于3個(gè);幾何參數(shù)檢測(cè)內(nèi)容包括錨桿間、排距,錨桿安裝角度,錨桿外露長(zhǎng)度等;錨桿間、排距檢測(cè)時(shí),采用鋼卷尺測(cè)量測(cè)點(diǎn)處呈四邊形布置的4根錨桿之間距離;錨桿安裝角度檢測(cè)時(shí),采用半圓儀測(cè)量鉆孔方位角;錨桿外露長(zhǎng)度檢測(cè)時(shí),采用鋼板尺測(cè)量測(cè)點(diǎn)處一排錨桿外露長(zhǎng)度最大值。
3.3錨桿托板安裝質(zhì)量檢測(cè)
錨桿托板應(yīng)安裝牢固,與組合構(gòu)件一同緊貼圍巖表面,不松動(dòng);對(duì)難以接觸部位應(yīng)楔緊、背實(shí);錨桿托板安裝質(zhì)量檢測(cè)方法采用實(shí)地觀察和現(xiàn)場(chǎng)、搬動(dòng);檢測(cè)頻度和錨桿幾何參數(shù),每個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)以一排錨桿托板為一組檢測(cè)。
3.4定期進(jìn)行井下錨桿錨固拉拔力檢測(cè)
錨桿錨固拉拔力檢測(cè)采用錨桿拉拔計(jì)在井下巷道中完成:錨固拉拔力檢測(cè)抽樣率為1%;每300根頂(幫)錨桿抽樣一組進(jìn)行檢查;不足300根時(shí)按300根考慮;拉拔加載至錨桿桿體屈服為止。
3.5錨桿錨固拉拔試驗(yàn)
錨桿拉拔計(jì)在試驗(yàn)過程中必須固定牢靠;錨桿拉拔時(shí)應(yīng)緩慢、逐級(jí)均勻加載,直到錨桿滑動(dòng)或達(dá)到桿體屈服載荷為止。拉拔錨桿時(shí),拉拔裝置下方及兩側(cè)嚴(yán)禁站人;錨桿桿尾直徑一旦出現(xiàn)頸縮時(shí),應(yīng)及時(shí)卸載。
3.6定期進(jìn)行井下錨桿錨固力抽檢
采用錨桿拉拔計(jì)進(jìn)行井下錨桿錨固力抽檢;錨桿錨固力抽檢抽樣率為5%;每300根頂(幫)錨桿抽樣一組(15根)進(jìn)行檢查;不足300根時(shí)按300根考慮;抽檢指標(biāo)為頂板錨桿錨固力不得低于70kN,幫錨桿固力不得低于50 kN;抽檢中發(fā)現(xiàn)不合格錨桿,應(yīng)在其周圍補(bǔ)打合格錨桿。
4.結(jié)束語
錨桿支護(hù)是保征礦井高產(chǎn)高效的重要條件,煤礦井下巷道錨桿的施工控制是保證錨桿支護(hù)安全有效的基礎(chǔ),應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化錨桿設(shè)計(jì)、進(jìn)行施工質(zhì)量控制,檢測(cè)和監(jiān)測(cè)錨桿施工的質(zhì)量控制,保證煤礦生產(chǎn)的安全高效進(jìn)行。