摘 要：通过与传统双股笼形注浆锚索在施工方法、技术特点、注浆效果上的比较，总结中空注浆锚索在深井围岩破碎巷道加固中的应用经验以及所取得的良好效益。
关键词：中空注浆锚索 双股笼形注浆锚索 深井 跨采巷道
前 言：很多巷道由于其早期支护强度较低，随着矿井开采时间的延长，巷道围岩破碎，支护失效，导致失修巷道逐日增多，安全生产存在重大隐患。究其原因，主要是巷道在动压作用下，围岩破碎严重，现阶段使用的支护材料如锚杆、锚索很容易失效而使整个支护体系丧失作用。针对此种情况，对破碎的巷道围岩采用打注注浆锚索并注浆的方法进行加固，使原破碎的岩石裂隙面间通过水泥浆液胶结成整体，更利于巷道围岩及永久支护的长期稳定。
一、施工方法对比
双股笼形注浆锚索与中空注浆锚索皆按照钻眼、安装锚索、注浆、紧固的工序进行施工，具体施工方法对比如下：
1．钻眼
双股笼形注浆锚索：使用风动钻机台车、大直径钻头，如采用φ15.5mm的注浆锚索应选择φ65mm的钻头。具体方法是：首先将钻机固定好，调节好钻机钻孔方向、高度，将底盘用螺丝固定，然后用卡轨器将钻机盘固定在轨道上。如果在斜巷钻眼施工时，还需用绞车将台车提升至施工位置，再用卡轨器固定，并且每次只能在斜巷内安置一至两台钻机，每次钻眼后需重复上述操作将钻机固定后方可钻眼。
中空注浆锚索：可使用普通风动锚杆钻机或帮部锚杆钻机进行，小直径钻头，即便是使用φ22.6mm的注浆锚索也仅需选择φ32mm的钻头。普通锚杆钻机移动方便，机动性能高，特别是在斜巷内施工时效果尤其明显。
通过比较，采用小直径钻头大大提高了钻眼速度，每孔钻眼时间节省约70%，另外由于普通锚杆钻机钻眼时占用空间小，可安设多部钻机同时作业，施工速度可提高数倍。
2．安装锚索
双股笼形注浆锚索：锚索孔施工完毕后，插入注浆锚索和排气管，然后插入空心注浆锚杆，满足注浆锚杆外露要求后，用棉纱将孔深500mm段的空间进行塞堵，塞堵后为确保注浆时浆液不外溢，外口用快硬水泥药卷进行封口。
中空注浆锚索：先将1块锚固剂放入眼孔，然后用已安装止浆塞的锚索将锚固剂推入眼底，锚索尾部螺纹连接联接套，联接套插入风煤钻或锚杆钻机输出轴上，开动钻机将锚索推至设计深度，最后安装托盘和外部螺帽。锚索安装后对眼口进行喷浆封闭，此项工作可在注浆前集中进行。
相比较，中空注浆锚索安装更为方便，且锚索和注浆管合为一体，方便了锚索插入钻孔内，且锚索前端通过锚固剂进行锚固，可直接对锚索施加预紧力。
3．注浆
两种锚索注浆方法一致，首先将按照规定配合比将水泥浆液配好，然后连接注浆锚索（杆）至风动注浆泵，开动注浆泵后对锚索进行注浆。
4．紧固
双股笼形注浆锚索：待锚索注浆液凝固后，对锚索上托盘并上好弧型垫圈及索具，然后用液压锚索泵张拉预紧，由于采用传统锚索索具紧固，所以锚索紧固后，外露长度一般为300mm。
中空注浆锚索：安装锚索托盘时已将螺帽安装至锚索尾部的螺纹上，螺帽安装后使用扳手（或风扳机）即可对锚索预紧，外露长度约150mm。
相比较，中空注浆锚索紧固时只需一人即可进行，减少了使用锚索泵对锚索张紧时的两名操作人员。
二、技术特点对比
1．中空注浆锚索内部为中空结构，自带注浆芯管，采用反向注浆方式，不仅消除了产生空洞的可能，而且省去了安装排气管、在现场绑扎注浆管、排气管的工序，而且由喷浆封闭代替了以往使用棉纱和快硬水泥封堵注浆孔的方法，使施工工艺大大简化。
2．中空注浆锚索顶端为搅拌树脂药卷端锚，安装后能立即承载，进行施加预紧力，对于自稳能力差的顶板岩石是非常有利的。中空注浆锚索尾端为螺纹结构，通过螺帽进行预紧，和使用传统锚索索具进行预紧操作更为方便，且螺纹锁紧不打滑，更为可靠。
3．中空注浆锚索所需安装孔径小，通过搅拌树脂药卷进行锚固实现锚注一体。
4．中空注浆锚索外露长度大大减小，有效克服了锚索外露部分占用巷道净断面的缺点。
三、注浆效果对比
双股笼形注浆锚索采用注浆锚杆进行注浆，浆液由外向内流动，内部气体通过预留的排气管进行排气，当浆液注至排气管端部时，达到注浆要求，此种注浆方式在施工中极容易在破碎岩石中形成气泡，无法使浆液充满全部裂隙，达不到预期注浆效果。
中空注浆锚索采用反向注浆方式，浆液由内向外流动，避免了裂隙间气泡的产生，注浆效果更好。
结束语：自2009年2月份以来，在东滩煤矿北翼皮带石门及新、老轨道石门施工注浆锚索并注浆近2000根。和以往采用双股笼形注浆锚索进行注浆加固施工相比，采用中空注浆锚索施工速度更快，注浆效果更为明显。
经过注浆，提高了破碎围岩自身的支撑能力和抗压强度，特别是针对受跨采影响和本身位于松软岩层中巷道，通过注浆施工有效改善了围岩现状，在不增加巷道修复加固成本的基础上，极大的提高了巷道支护强度，减少复修率，降低了矿井巷道修复工程成本，为长期安全生产创造了积极条件。
作者简介：齐俊铭（1974- ），男，山东省邹城市人，工程师，山东科技大学采矿工程专业毕业，大学学历，现任东滩煤矿掘进二区区长。（兖州煤业东滩煤矿掘进二区 齐俊铭）