湖北鄂西磷矿工程锚喷支护质量控制研究.pdf

第 3 期图 1湖北鄂西某磷矿山郁级岩体顶板矿房布置示意图冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 44 卷 第 3 期2024 年 3 月Vol.44 No.3Mar.2024摘要：矿山地下深部开采带来的工程问题需要积极采取有效的措施来应对，从而提高巷道支护质量，确保矿山的生产安全和稳定。锚喷支护技术是一种广泛应用于矿山、隧道、地下工程等领域的支护技术，其原理是通过锚杆、锚索和喷射混凝土或喷射钢纤维混凝土来增强围岩的自承能力，实现围岩与支护结构共同工作。文章对锚喷支护技术的特点进行简要的分析，结合湖北鄂西磷矿工程情况，分析磷矿工程锚喷支护质量控制相关要点。关键词：磷矿工程；锚喷支护技术；湖北鄂西；质量控制作者简介：吴斌（1984），男，河南夏邑人，主要研究方向：磷矿地质勘探与矿井开采。随着矿业的发展，矿山开采的形式从露天转为地下，并逐年向更深层次发展。地下深部开采带来了许多工程问题，如围岩应力的不断增加、围岩条件的复杂化、地压显现的加强、巷道变形的急剧增大、巷道底鼓以及巷道两帮片帮的严重等咱1暂。针对这些问题，需积极采取有效的措施来提高巷道支护的质量。1磷矿工程锚喷支护技术湖北鄂西某磷矿山在应用锚喷支护技术的过程中，根据目前使用液压凿岩台车凿岩的生产实践，为保证凿岩台车的设备效率最大化，减少开采工艺环节，盘区开采时矿层厚度 5.5m 以下一次性全层开采，矿层厚度大于 5.5m 时采用分层切顶开采工艺。在矿山盘区生产时，对于盘区采场的顶板，选择按照岩石稳固性对顶板实施分级管控咱2暂。湖北鄂西某磷矿工程中，对于级岩体顶板，采用锚网+锚索支护，同时还应将矿房宽度缩小至 5m 以下。级岩体顶板矿房布置示意图见图 1。对于级岩体顶板，采用锚网+锚索支护技术的过程中，选择采用锚杆台车护顶，钢筋网网度为 200mm伊200mm，锚杆网度为 1m伊1m，根据工程类比法暂选用缝管式锚杆，长度 1.8m，直径 43mm，锚固力不小于60kN，实际生产时应根据实际探矿情况调整锚杆长度，保证锚杆插入稳定岩层的深度大于 0.50.6m。之后，视顶板稳固程度决定是否用锚索进行加固，根据对顶板的钻湖北鄂西磷矿工程锚喷支护质量控制研究吴斌1，张小琴1，赵军2（1.湖北兴发化工集团股份有限公司，湖北 宜昌443000；2.湖北兴顺矿业有限公司，湖北 宜昌443711）97冶金与材料第 44 卷探情况，确定树脂锚索长度，一般不小于 6m，采用直径18.9mm 的钢丝绳，树脂锚索间距一般为 4m，排距 2m，如遇不稳固型顶板还应加密锚索间距。锚索采用树脂预应力锚索，锚索长度为 610m，直径 18.9mm 由锚固段、自由段和张拉端三部分组成，锚固长度必须大于1m。锚索支护结束 24h 后，要对锚索支护质量进行拔力实验，实验锚索拉拔力不得低于 200kN。锚杆支护的施工，应遵守 岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范GB 500862015 的规定；锚索支护作业应参照 水电水利工程预应力锚固施工规范 DL/T 50832019 的要求。2磷矿工程锚喷支护质量控制2.1合理进行锚喷支护设计在磷矿工程锚喷支护质量控制过程中，应充分考虑各种因素，进行合理的锚喷支护设计，并在施工过程中不断调整和优化设计方案咱3暂。同时，应注重对支护结构的检测和评估，以确保其稳定性和安全性。这些措施将有助于提高磷矿工程的质量和效率，为企业的可持续发展奠定坚实基础。具体来看，在磷矿工程锚喷支护质量控制过程中，必须充分考虑到磷矿工程的特点、围岩条件的复杂性以及地下开采条件等多方面因素，以进行合理的锚杆支护设计。初始设计应以全面分析相关资料为基础，确保设计的完整性和准确性。在现场施工过程中，应收集相关信息，结合实际需求，对设计方案进行合理地调整和修改，有助于不断完善设计方案，还能确保施工质量符合预期要求。在此过程中，应密切关注施工过程中的各种变化和异常情况，及时调整施工策略，确保工程顺利进行。此外，为了确保锚喷支护的质量，还应定期对支护结构进行检测和评估。通过对比实际数据和设计参数，及时发现并解决潜在问题。2.2选择合理的锚喷支护结构通过开发适用性强的锚喷联合支护形式，可提高支护结构的适应性和可靠性，为矿山、隧道、地下工程等领域的安全生产提供有力保障。磷矿井下的地质条件复杂多变，岩体结构多样，包括软岩、硬岩、破碎带、节理裂隙发育带等，这些地质条件对锚喷支护技术的应用提出了更高的要求。因此，在应用锚喷支护技术前，需要对地质条件进行详细地分析，了解岩体的力学性质、结构特征、水文地质条件等因素，以便选择合适的锚喷支护形式。在磷矿井下，常用的锚喷联合支护形式有锚喷网支护和锚喷网加型钢联合支护等（见图 2、图 3）。锚喷网支护是一种简单的支护形式，通过锚杆和喷射混凝土网来增强围岩的自承能力，并起到一定的防护作用。而锚喷网加型钢联合支护则是一种更为复杂的支护形式，通过锚杆、喷射混凝土网和型钢的联合作用，增强围岩的自承能力和稳定性。为更好地推广和应用锚喷联合支护形式，需要开发适用性强的锚喷联合支护形式。在磷矿井下，可以通过采用先进的喷射混凝土制备技术和锚杆施工技术，提高锚喷联合支护的适用性和可靠性。此外，还可以根据实际情况，不断优化锚喷联合支护的结构设计，提高其适应性和稳定性。2.3加强地质工作为提高锚喷支护技术的应用水平，获得理想的支护效果，还需要做好地质方面的工作。首先，在支护设计过程中，这些地质信息对于准确地确定支护类型、材料、尺寸和深度至关重要。如果地质情况复杂，需要更加详细的支护设计。而如果地质情况简单，支护设计就可以相对简单一些。如果地质构造复杂，可能会导致围岩不稳定，从而在施工过程中可能出现坍塌或滑坡等问题。通过预先了解并记录地质情况，施工队伍可以采取适当的预防措施，避免事故的发生。因此，每个施工区队配备专职的地质技术员，并在每次永久支护前进行详细的地质观察和记录，是确保施工安全和有效的重要步骤。这样的做法不仅能为支护设计提供依据，还图 2鄂西某磷矿山巷道锚网、锚喷支护方式98第 3 期图 3鄂西某磷矿山巷道锚索、锚网锚索联合喷浆支护方式能提高施工效率和质量。2.4提高锚喷支护作业水平在锚喷支护作业过程中，提高作业水平是非常关键的。首先，锚网重叠不能小于 20cm，以确保网片的完整性和稳定性。同时，网片中间的锚杆应垂直于顶板，以最大程度地发挥锚杆的支撑作用。其他锚杆应与顶板保持不小于 70毅的倾斜角度，并呈扇形分布（见图 4），以确保锚杆在顶板上的有效覆盖。其次，锚杆的排间距应设定为 1m伊1m，以确保足够的支撑力。锚杆、托盘、锚网与岩体之间必须紧密贴合，以防止岩体松动或脱落。在施工过程中，应通过观察打眼流水情况，以辨识锚杆对顶帮的有效支护厚度。如果锚杆对顶帮的有效支护厚度不足 0.8m，必须立即上报区域领导，并考虑采取措施进行加固，如增加锚索支护或钢拱架支护。锚护材料必须堆放在指定的安全地点，严禁将锚护材料放在需要锚护的顶帮下方。在挂锚网时，锚杆台车操作工需要将大臂退回，由锚网辅助工在已锚护区域内进行作业，严禁进入需要锚护的顶帮下方。在作业过程中，必须时刻注意周边环境的变化，一旦发现异常情况，必须立即停止作业并妥善处理。在锚网工作结束后，需要进行全面的质量与数量核查，确保锚网工作的效果。同时，需要关闭回收水管，清理现场的锚网材料，将台车驶离工作面并停放在指定的安全地点。最后，需要在工作面入口设置凿岩目视化管理责任牌，以警示其他工作人员并明确责任归属。2.5完善锚喷支护监测首先，磷矿企业需要定期对巷道进行全面检查，包括锚杆的牢固程度、喷射混凝土的厚度等。通过这些检查，企业可以及时发现支护不足区域，并采取相应的加固措施。其次，可以通过监测巷道内的应力变化来评估锚喷支护的效果。如果应力超过一定限度，说明支护可能存在问题，需要及时采取措施。此外，磷矿企业还可以利用现代技术手段，如传感器和数据分析软件，对巷道支护质量进行实时监测。这些技术可以提供更加准确的数据，帮助企业更好地了解巷道的状况，并及时发现潜在问题。3总结综上所述，磷矿工程开采过程中积极应用锚喷支护技术具有重要的积极意义。但该技术的应用过程中涉及多方面的影响因素，因此，需要从提高锚喷支护作业水平、完善锚喷支护监测工作等角度出发，尽力做好相应的质量控制工作，以切实提高支护质量。参考文献1 张卫中，倪小山，张电吉，等.复杂地质条件厚大磷矿体采空区顶板联合支护方法 J.金属矿山，2017，（5）：14-18.2 罗亮.湖北兴发化工集团股份有限公司后坪磷矿 200 万 t/a新建地下采矿工程（+750 标高以上）安全设施设计 R.江苏省连云港市：中蓝连海设计研究院有限公司，2019.3 马宁.岩土工程施工中深基坑边坡喷锚支护技术及其质量控制 J.有色金属设计，2021，48（1）：66-70.图 4鄂西某磷矿山单车无轨巷道锚喷支护示意图吴斌等：湖北鄂西磷矿工程锚喷支护质量控制研究99