1 實(shí)驗目的
為確保S1224(運輸巷道)掘進(jìn)巷道錨網(wǎng)聯(lián)合支護的成功實(shí)施,采用中空注漿錨桿,并用中空注漿錨索代替現有的Ф15.24mm鋼絞線(xiàn)錨索。為測試中空注漿錨桿錨索抗拉強度是否能滿(mǎn)足要求,頂板下沉量和巷道變形量是否在合理范圍之內,并收集注漿量、注漿擴散半徑、注漿壓力、穩壓時(shí)間、強度變化等情況,以?xún)?yōu)化注漿工藝,提高注漿質(zhì)量。特制定本中空注漿錨桿實(shí)施方案。
2 實(shí)驗場(chǎng)所
實(shí)驗場(chǎng)所定在S1224(運輸巷道)掘進(jìn)巷道進(jìn)入采空區區域的頂板、矮幫和高幫。
3 測試對象
(1)錨桿錨索抗拉強度
1)頂板中空注漿錨桿抗拉強度,包括短的(1m、1.5m)和長(cháng)的(2.2m);
2)兩幫錨桿抗拉強度,包括中空注漿錨桿(R25mm)和可回收錨桿(Ф16mm);
3)代替鋼絞線(xiàn)錨索的中空注漿錨索長(cháng)度11.0m,外露長(cháng)度100mm。
每組所測錨桿錨索為3根;
(2)注漿壓力、時(shí)間、水灰比、擴散半徑等參數。
(3)巷道頂板下沉量、頂底板移近量、兩幫移近量。
4 測試設備及材料
(1)中空注漿錨桿錨索采用YML-Ⅱ型錨桿拉力計進(jìn)行測試;
(2)注漿設備采用2.2BYS-4.2/10-15注漿機、瓦斯抽放孔專(zhuān)用封孔泵;
(3)水玻璃40kg;新型微膨脹化學(xué)添加劑。
(4)325硅酸鹽水泥500kg;
(5)生石膏100 kg,
(6)中空注漿錨桿長(cháng)度1m的15根,1.5m的5根,2.2m長(cháng)的40根,目前庫房有1m長(cháng)中空注漿錨桿15根;
(7)其中須配套的止漿塞、托板、螺母25套,要求托板厚度12mm,長(cháng)寬均為15cm;
(8)11m長(cháng)的中空注漿錨索須配備5顆相應的鉆頭。
(9)Z2870(或Z2370)樹(shù)脂藥卷。
材料購置情況見(jiàn)表1。
5 錨固力要求
使用的注漿錨桿、可回收錨桿必須達到以下要求,才能正式使用。
(1)中空注漿錨索長(cháng)度為10.5m的其抗拉強度須大于170kN;
(2)中空注漿錨桿長(cháng)度為2.2m的其抗拉強度須大于85kN;
(3)可回收錨桿抗拉強度須大于60kN。
6 試驗段巷道支護設計
因為C20與C19層間距?。ㄆ骄?.29米),為保證C20煤層支護研究安全可靠,試驗段巷道采取架棚和錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護。
(1)架棚支護
工作面放炮后,先移前探梁進(jìn)行臨時(shí)支護后出煤矸,然后開(kāi)始鋪設頂網(wǎng)、架棚支護,架料之間用撐桿連接成整體防倒。架料間距0.8米。架料支護空頂距(放炮后)不大于0.9米,前探梁臨時(shí)支護必須跟攏磧頭。
(2)在架料間進(jìn)行錨網(wǎng)支護
打頂板注漿錨桿孔,加鋼帶,安裝中空注漿錨桿,先用樹(shù)脂藥卷端錨,再注漿錨固;打注漿錨索孔,安裝中空注漿錨索,先用樹(shù)脂藥卷端錨,再注漿錨固;打兩幫錨桿孔、鋪幫網(wǎng)、兩幫安裝可回收錨桿。
錨桿間排距0.8米,每2.4米布置一組錨索(兩根),錨索分別布置在距高幫1米和距矮幫1.5米處。錨網(wǎng)支護滯后磧頭不大于1.6米,錨索支護滯后磧頭不大于3米。
經(jīng)測試錨桿錨索在使用樹(shù)脂藥卷端錨后初錨力大于5噸,則注漿可滯后磧頭5-10米,否則安裝錨桿后立即注漿。
(3)噴漿
初噴滯后磧頭距離不大于5米,復噴(達設計厚度要求)滯后磧頭距離不大于20米。
7 現場(chǎng)管理
(1)試驗段選在地質(zhì)條件正常、頂板完整的區域進(jìn)行,嚴格按照要求搞好臨時(shí)支護和正式支護。
(2)測試人員不能位于測點(diǎn)正下方、靠近掘進(jìn)磧頭方向進(jìn)行測試;
(3)進(jìn)行測試時(shí),須有人觀(guān)測頂板和壓力讀數變化情況,若壓力達到設計要求時(shí),繼續加壓,直到破壞。
8 人員組織
測試人員由川煤集團技術(shù)中心、重慶大學(xué)、敘永煤礦人員組成。
9 數據分析
在距磧頭20米以后,經(jīng)測試注漿錨桿錨索錨固力達到要求,并且頂板下沉量、巷道變形量在合理范圍內,再撤除架料。
經(jīng)測試注漿錨桿錨索錨固力未達到要求,或者出現頂板破碎、巷道變形量大,改為二次注漿和超前注漿加固+注漿錨噴支護+架棚支護,再次測試錨固力和變形量,達到要求,撤除架料。
如果二次注漿和超前注漿加固+注漿錨噴支護+架棚支護,再次測試錨固力和變形量,仍不能達到要求,則不撤除架料。
測試數據由重慶大學(xué)敘永煤礦錨桿支護課題組進(jìn)行分析。
重慶大學(xué)敘永煤礦薄煤層沿空留巷支護技術(shù)研究課題組
2009.11.28
