技术领域本发明涉及一种软岩巷道锚注支护体系定量评价方法。
背景技术：
随着煤炭资源开采强度及深度增加，各种复杂难支护的软岩巷道大量出现，给围岩稳定性控制以及安全生产造成很大的威胁。锚注支护技术作为一种软岩巷道支护的有效手段，可以改善围岩破碎状态，增强围岩自承能力，控制围岩变形破坏，为巷道后期扩巷、加固提供可靠基础。然而，对于锚注支护体系的定量评价却较难得到，目前还主要依赖于经验，多为定性评价，缺少有效的定量评价方法，而且基于位移收敛、锚杆（索）测力计等的评价方法，存在检测手段落后、准确率低等缺点。近年来，无损检测技术作为一种有效的检测手段，由于克服了检测样本少、受时间限制等缺点，被越来越多现场技术人员认可，并在边坡等工程中得到了广泛应用。但在矿山中利用无损检测评价锚注支护体系还未有报道。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的上述不足，本发明提供一种软岩巷道锚注支护体系定量评价方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种软岩巷道锚注支护体系定量评价方法，包括以下步骤：步骤一，注浆前数据采集；步骤二，注浆后数据采集；步骤三，软岩巷道锚注支护体系分析；步骤四，基于步骤三得到的各性能评价值，利用权重分析法，建立软岩巷道锚注支护体系定量评价指标，对软岩巷道锚注支护体系进行定量评价，并与现场统计标准值进行比较。所述的步骤一具体为：选择两条地质条件相近似且长度相等的巷道，第一条巷道采用非锚注支护，测得第一条巷道位移收敛稳定时的最大位移量；对第一条巷道，选择若干普通锚杆，每一普通锚杆的杆体长度为La，锚固长度为Lb，预紧力为Fc；若干高强锚索，每一高强锚索的杆体长度为Ld，锚固长度为Le，预紧力为Ff的高强锚索进行拉拔试验，其中Ff大于普通锚索150kN的预紧力值，统计所有普通锚杆以及高强锚索拉拔力；采用无损检测仪，在第一条巷道内进行普通锚杆、高强锚索检测，统计所有普通锚杆以及高强锚索的工作荷载；统计第一条巷道内普通锚杆、高强锚索的总个数，根据普通锚杆、高强锚索及其相关配套构件的单价，确定普通锚杆和高强锚索的成本。所述的步骤二具体为：对第二条巷道采用锚注支护，待第二条巷道注浆稳定后，测得该第二条巷道位移收敛稳定后的最大位移量；选择若干注浆锚杆、若干注浆锚索进行拉拔试验，统计所有注浆锚杆以及注浆锚索拉拔力；采用无损检测仪，在注浆区进行注浆锚杆、注浆锚索检测，统计所有注浆锚杆以及注浆锚索的工作荷载；统计第二条巷道内注浆锚杆、注浆锚索的总个数，根据注浆锚杆、注浆锚索及其相关配套构件的单价，确定注浆锚杆和注浆锚索的成本；在注浆区进行围岩钻孔，利用钻孔窥视成像记录仪在钻孔内进行探测，统计注浆锚杆以及注浆锚索浆液扩散范围。所述的步骤三为基于非锚注巷道、锚注巷道最大位移量；非锚注巷道普通锚杆、高强锚索拉拔力，锚注巷道注浆锚杆、注浆锚索拉拔力；非锚注巷道普通锚杆、高强锚索工作荷载，锚注巷道注浆锚杆、注浆锚索工作荷载；非锚注巷道普通锚杆和高强锚索的总价，锚注巷道注浆锚杆和注浆锚索的总价；锚注巷道注浆锚杆浆液扩散范围、注浆锚索浆液扩散范围，分别计算锚注支护位移收敛减少率、锚杆拉拔力提高率、锚索拉拔力提高率、锚杆工作荷载提高率、锚索工作荷载提高率、支护构件成本降低率、以及注浆锚杆、注浆锚索浆液扩散率。所述的非锚注支护巷道位移收敛稳定时的最大位移量为A1；所述的普通锚杆、高强锚索拉拔力平均值分别为B1、C1；所述的普通锚杆、高强锚索工作荷载为分别为D1、E1；所述的普通锚杆以及高强锚索的成本为F1；所述的锚注支护巷道位移收敛稳定时的最大位移量为A2；所述的注浆锚杆、注浆锚索拉拔力平均值分别为B2、C2；所述的注浆锚杆、注浆锚索工作荷载分别为D2、E2；所述的注浆锚杆以及注浆锚索的成本为F2；所述的注浆锚杆、注浆锚索浆液扩散范围分别为G、H；所述的锚注支护位移收敛减少率；所述的锚杆拉拔力提高率；锚索拉拔力提高率；锚杆工作荷载提高率；锚索工作荷载提高率；支护构件成本降低率；注浆锚杆浆液扩散率；注浆锚索浆液扩散率，其中，L为注浆锚杆长度，J为注浆锚索长度。根据权利要求4所述的软岩巷道锚注支护体系定量评价方法，其特征在于，所述的步骤四中，是通过加权得到力学性能的综合评价指标R＝∑MnRn，并将R值与某具体软岩巷道锚注支护体系定量评价效果统计标准值R0比较，即可定量得到软岩巷道锚注支护体系定量评价效果；其中，Mn为权重系数，n＝1,2….8，其大小根据R1~R8的大小及测试数据的可靠性与准确性进行分配，满足∑Mn＝1。本发明的优点是：本发明首次将无损检测技术引入到锚注支护体系定量评价中，并结合拉拔力测试、注浆扩散范围探测、位移收敛、经济指标等测试手段，旨在提出一种软岩巷道锚注支护体系定量评价方法，解决现有技术检测手段落后、评价方法单一、无法定量等问题。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。本发明涉及一种软岩巷道锚注支护体系定量评价方法，包括以下步骤：步骤一，注浆前数据采集；步骤二，注浆后数据采集；步骤三，软岩巷道锚注支护体系分析；步骤四，基于步骤三得到的各性能评价值，利用权重分析法，建立软岩巷道锚注支护体系定量评价指标，对软岩巷道锚注支护体系进行定量评价，并与现场统计标准值进行比较。所述的步骤一具体为：选择两条地质构造等地质条件相近似且长度相等的巷道，第一条巷道采用非锚注支护，测得第一条巷道位移收敛稳定时的最大位移量；对第一条巷道，选择若干普通锚杆，每一普通锚杆的杆体长度为La，锚固长度为Lb，预紧力为Fc；若干高强锚索，每一高强锚索的杆体长度为Ld，锚固长度为Le，预紧力为Ff的高强锚索进行拉拔试验，其中Ff大于普通锚索150kN的预紧力值，统计所有普通锚杆以及高强锚索拉拔力；采用无损检测仪，在第一条巷道内进行普通锚杆、高强锚索检测，统计所有普通锚杆以及高强锚索的工作荷载；统计第一条巷道内普通锚杆、高强锚索的总个数，根据普通锚杆、高强锚索及其相关配套构件的单价，确定普通锚杆和高强锚索的成本。所述的步骤二具体为：对第二条巷道采用锚注支护，待第二条巷道注浆稳定后，测得该第二条巷道位移收敛稳定后的最大位移量；选择若干注浆锚杆、若干注浆锚索进行拉拔试验，统计所有注浆锚杆以及注浆锚索拉拔力；采用无损检测仪，在注浆区进行注浆锚杆、注浆锚索检测，统计所有注浆锚杆以及注浆锚索的工作荷载；统计第二条巷道内注浆锚杆、注浆锚索的总个数，根据注浆锚杆、注浆锚索及其相关配套构件的单价，确定注浆锚杆和注浆锚索的成本；在注浆区进行围岩钻孔，利用钻孔窥视成像记录仪在钻孔内进行探测，统计注浆锚杆以及注浆锚索浆液扩散范围。所述的步骤三为基于非锚注巷道、锚注巷道最大位移量；非锚注巷道普通锚杆、高强锚索拉拔力，锚注巷道注浆锚杆、注浆锚索拉拔力；非锚注巷道普通锚杆、高强锚索工作荷载，锚注巷道注浆锚杆、注浆锚索工作荷载；非锚注巷道普通锚杆和高强锚索的总价，锚注巷道注浆锚杆和注浆锚索的总价；锚注巷道注浆锚杆浆液扩散范围、注浆锚索浆液扩散范围，分别计算锚注支护位移收敛减少率、锚杆拉拔力提高率、锚索拉拔力提高率、锚杆工作荷载提高率、锚索工作荷载提高率、支护构件成本降低率、以及注浆锚杆、注浆锚索浆液扩散率。所述的非锚注支护巷道位移收敛稳定时的最大位移量为A1；所述的普通锚杆、高强锚索拉拔力平均值分别为B1、C1；所述的普通锚杆、高强锚索工作荷载为分别为D1、E1；所述的普通锚杆以及高强锚索的成本为F1；所述的锚注支护巷道位移收敛稳定时的最大位移量为A2；所述的注浆锚杆、注浆锚索拉拔力平均值分别为B2、C2；所述的注浆锚杆、注浆锚索工作荷载分别为D2、E2；所述的注浆锚杆以及注浆锚索的成本为F2；所述的注浆锚杆、注浆锚索浆液扩散范围分别为G、H；所述的锚注支护位移收敛减少率；所述的锚杆拉拔力提高率；锚索拉拔力提高率；锚杆工作荷载提高率；锚索工作荷载提高率；支护构件成本降低率；注浆锚杆浆液扩散率；注浆锚索浆液扩散率，其中，L为注浆锚杆长度，J为注浆锚索长度。所述的步骤四中，是通过加权得到力学性能的综合评价指标R＝∑MnRn，并将R值与某具体软岩巷道锚注支护体系定量评价效果统计标准值R0比较，即可定量得到软岩巷道锚注支护体系定量评价效果；其中，Mn为权重系数，n＝1,2….8，其大小根据R1~R8的大小及测试数据的可靠性与准确性进行分配，满足∑Mn＝1。