[发明专利]一种井下破碎围岩大跨度硐室预应力长锚索全长锚固方法

说明书

本发明提供一种井下破碎围岩大跨度硐室预应力长锚索全长锚固方法，包括以下步骤：采用锚索台车对硐室顶板围岩进行向上钻孔并用高压风清洗，在钻孔内实施双段全长锚固，第一段在靠近孔底端使用树脂药卷锚固剂支护，完成该段支护后安装止挡环，第二段使用注浆支护，采用从上往下的方式注入浆料，注浆料采用似膏体浆液泵入钻孔内，完成第二段浆支护后装上托盘和单孔锚具，待树脂药卷锚固剂凝固后，采用专用张拉仪按设定好的预应力对锚索自由端进行多级循环张拉试验，以在锚索全长范围内施加预应力，待似膏体浆液凝固后与第一段树脂药卷锚固剂共同形成全长预应力锚固。本申请能提高锚索对破碎围岩大跨度硐室的支护效果，保障支护硐室安全稳固。

技术领域

本发明涉及地下矿山硐室锚索支护技术领域，具体涉及一种用于井下破碎围岩大跨度硐室预应力长锚索全长锚固方法。

背景技术

在金属矿山地下开采过程中，随着采掘深度的增加，地下井巷或地下硐室难免会因为高地应力而出现围岩变形或垮塌等现象，从而对井下作业人员的安全产生很大的隐患，为了保证作业的安全性及生产的效益性，需对破碎或不稳固围岩的井巷和硐室采用合理的支护技术进行支护。国内外矿山地下支护技术发展至今，出现了很多支护理论和技术，从木支架支护到金属支架支护，从喷射混凝土支护到喷锚联合支护，从锚杆/索支护到锚网支护等等，每种支护技术又可因为支护方式或材料的不同而划分很多种。本发明用于破碎围岩大跨度硐室环境下的支护技术就属于锚索支护技术的一种。

锚索支护技术是把锚索锚固于岩层深部，将主体结构的支护应力传递到深部稳定岩层中的一种主动支护方式，它可以传递较大的拉应力。锚索一般是锚杆长度的3～5倍，有的甚至更长。除具有普通锚杆的悬吊作用、组合梁作用、组合拱作用外，与普通锚杆不同的是对巷道或硐室围岩进行深部锚固而产生强力的悬吊作用。近年来，矿山对锚索支护技术应用较多，在围岩较差的大酮室、交叉点、断层附近及受动力影响的巷道采用锚索支护的前景比较广阔。而锚索支护技术又可分为预应力锚索支护以及非预应力锚索支护，预应力锚索支护是在锚索安装完成并锚固后，通过专用的张拉仪对锚索施加一个预应力，使得锚索主动对破碎或不稳固围岩进行加固。

随着浅部资源的大量开发，浅部资源接近枯竭，而为保证矿产资源的持续性开发，国内矿山不得不向深部资源进军。相对于浅部开采来说，深部开采存在着高地应力、高岩溶水压、高地温以及强烈的开采扰动的影响，也即“三高一扰动”互相耦合的复杂环境。在此复杂环境中，巷道或硐室的变形量大、变形时间长且围岩破碎严重，诸多支护方式失效，变形巷道和破碎硐室维护困难。对此，传统的锚索支护采用树脂药卷锚固剂进行端头锚固的预应力锚索支护。而本申请的发明人经过研究发现，虽然此锚索支护技术粘结强度高、固化快、安全可靠性好，但是无法实现预应力全长锚固，从而在深部开采的高地应力作用下易产生应力集中而断裂，即传统的锚索支护技术无法对深部巷道或硐室围岩起到较好的控制效果，尤其是无法解决深部破碎围岩大跨度硐室或大变形巷道的井下支护难题。

发明内容

针对现有破碎围岩大跨度硐室支护采用树脂药卷锚固剂进行端头锚固的预应力锚索支护，存在无法实现预应力全长锚固，从而在深部开采的高地应力作用下易产生应力集中而断裂，无法对深部巷道或硐室围岩起到较好的控制效果，尤其是无法解决深部破碎围岩大跨度硐室或大变形巷道的井下支护难题的技术问题，本发明提供一种井下破碎围岩大跨度硐室预应力长锚索全长锚固方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种井下破碎围岩大跨度硐室预应力长锚索全长锚固方法，包括以下步骤：

S1、采用锚索台车对硐室顶板围岩进行向上钻孔，钻孔完成后用高压风对钻孔进行清洗；

S2、将数支树脂药卷锚固剂固定在锚索的一端送入钻孔底端，之后在锚索的另一端顺序连接安装连接器和锚索钻机，通过锚索钻机带动锚索旋转对孔内树脂药卷锚固剂进行均匀搅拌，使得树脂药卷锚固剂在孔壁与锚索之间处于最佳充盈状态，由此完成第一段的树脂药卷锚固剂支护；