礦山破碎帶總塌方？看自鉆式錨桿如何破解難題！

摘要：礦山巷道破碎帶塌方是威脅安全生產(chǎn)的核心挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)支護工藝在松散、破碎巖體中常因成孔困難、注漿不飽滿而失效。本文深入探討了自鉆式錨桿的工作原理，通過其 “鉆、注、錨” 一體化設(shè)計，有效解決破碎圍巖鉆孔坍塌、錨固力不足的痛點。結(jié)合具體工程案例分析，闡述了其施工流程與技術(shù)優(yōu)勢，為礦山安全高效支護提供了一種革新性解決方案。

一、礦山巷道破碎帶傳統(tǒng)支護的困境和難點

在礦山巷道、隧道隧洞支護中，常常會遇到破碎地層和節(jié)理發(fā)育密集的軟弱巖層。如果使用傳統(tǒng)的支護方法采用“先鉆孔、后放錨桿、再注漿”的分步工藝，存在三大技術(shù)瓶頸：

1.成孔困難：在一些松散地質(zhì)地層鉆孔時，容易發(fā)生塌孔、卡鉆等問題，從而導(dǎo)致鉆孔無法形成或者錨固深度不足。

2.錨固力損失：即時最終放入錨桿但是孔壁的不規(guī)則已經(jīng)裂隙和巖層節(jié)理的發(fā)育也會導(dǎo)致注漿漿液無法形成連續(xù)的強度高的錨固體，從而導(dǎo)致錨固力下降，無法達到預(yù)期的設(shè)計值。

3.施工效率低下：在破碎巖層施工中，復(fù)雜的鉆孔和孔壁護壁成孔大大增加了施工的時長和難度，并且也會產(chǎn)生許多不安全的因素，增加了施工人員暴漏在不穩(wěn)定頂板的情況之下，從而導(dǎo)致施工效率大幅度降低。

二、自鉆式錨桿：一體化設(shè)計的系統(tǒng)解決方案

1.自鉆式錨固系統(tǒng)是如何工作的

自鉆式錨桿是一種集“鉆進、注漿、錨固”與一體的新型支護系統(tǒng)，它的優(yōu)勢在于從根本上改變了與破碎巖層的結(jié)合方式。

通常情況下，自鉆式錨固系統(tǒng)都有哪些部件組成呢？

合金鉆頭：強度高，位于桿體最前端，用于鉆進巖層。

全螺紋中空桿體：既是鉆桿，也是最終的錨桿。全長螺紋是為了增大與漿液的接觸面積，中空桿體則是作為注漿通道。

連接套：用于接長桿體從而實現(xiàn)深空鉆進和支護。

墊板和螺母：提供錨桿外部的承托力。

具體的施工流程分為如下幾個階段：連接鉆頭至桿體再連接桿體到鉆機，按照設(shè)計鉆進至設(shè)計深度，通過中空通道直接注漿，安裝墊板和螺母。

2.一體化解決方案分析

1.如何解決難成孔問題：自鉆式錨桿“鉆桿即錨桿”的設(shè)計，使得在施工鉆進過程中就是對孔壁的一次保護，鉆桿也始終停留在鉆孔中，為孔壁提供全程的支撐，解決難成孔的問題。

2.確保注漿飽滿：注漿的全過程是漿液從孔底或者桿體的出漿孔反出，漿液在壓力的作用下自孔底向孔口充盈。能將孔壁的縫隙和節(jié)理填充完整，從而形成連續(xù)、密實的“樹根狀”錨固體，大大的提升了錨固力的強度。

3.提升施工效率：自鉆式錨桿的施工省去了退鉆、再放入錨桿的工序過程，大大的縮短了施工效率。

三、實戰(zhàn)應(yīng)用：自鉆式錨桿在某金屬礦破碎帶支護案例

【案例】某金屬礦在巷道掘金中遇到大破碎帶，巖體呈現(xiàn)碎屑狀，此前采用的是砂漿錨桿支護但是遇到塌方事故，月進尺不足20米。

技術(shù)方案：設(shè)計變更為R32mm自鉆式錨桿進行系統(tǒng)支護。

布置：間距 1.0m×1.0m 梅花形布置，長度 4.5m。

施工：配套鑿巖臺車直接鉆進，采用水灰比 0.4~0.45 的水泥凈漿，注漿壓力 0.5-1.0MPa。

效果：

成孔率：達到 100%，無塌孔現(xiàn)象。

支護強度：后續(xù)拉拔試驗顯示，單根錨桿錨固力均值為 180kN，遠超設(shè)計值 120kN。

施工效率：支護作業(yè)時間減少 60%，月進尺提升至 45 米。

安全效益：該段巷道在整個服務(wù)期內(nèi)頂板穩(wěn)定，無明顯變形。

四、實施指南以及建議

自鉆式錨桿也并非萬能，如果您的支護工程面臨以下的特點和需求，則可以優(yōu)先考慮自鉆式錨桿。

-巖體巖層出現(xiàn)軟弱破碎、且傳統(tǒng)鉆孔無法鉆進成孔

-對支護強度和可靠性要求比較高的支護工程

-工期緊張，需要大幅度縮小支護作業(yè)時間的

-工人作業(yè)環(huán)境風險高，需要減少暴露時間的

綜上所述，自鉆式錨桿在巖體巖層出現(xiàn)比較破碎、砂卵層或軟弱圍巖的情況下，同時又對支護工程的可靠性要求高、工期要求、作業(yè)風險要求等場景下的經(jīng)濟效應(yīng)最為顯著。若貴礦區(qū)正面臨破碎圍巖導(dǎo)致的巷道支護難題，采用自鉆式錨桿技術(shù)或?qū)⒊蔀橛行?yīng)對的選擇。歡迎與我們聯(lián)系，獲取詳細技術(shù)方案與產(chǎn)品支持。