錨桿支護(hù)技術(shù)研究

張杰軒

摘要：錨桿支護(hù)作為一種積極主動(dòng)的支護(hù)技術(shù)，在我國(guó)乃至世界范圍的巷道支護(hù)中，所占的比例越來(lái)越大。其簡(jiǎn)便快捷的施工，簡(jiǎn)單的施工方法，良好的支護(hù)效果，較輕的勞動(dòng)強(qiáng)度，較好的適應(yīng)能力，已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可。且隨著錨桿支護(hù)器具的發(fā)展，在井工采礦實(shí)踐中，使其得到了更為廣泛的應(yīng)用。該文筆者結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)錨桿支護(hù)失效原因的分析，提出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，對(duì)于提高錨桿支護(hù)效果有積極的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：煤礦錨桿支護(hù)失效原因分析

0引言

由錨桿支護(hù)發(fā)展起來(lái)的錨網(wǎng)支護(hù)、錨網(wǎng)帶支護(hù)、錨網(wǎng)噴支護(hù)、錨網(wǎng)帶支護(hù)、噴錨噴、錨桿修護(hù)技術(shù)等支護(hù)工藝在礦區(qū)圍巖支護(hù)中廣泛應(yīng)用并且收到了良好的經(jīng)濟(jì)效果。但在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐過(guò)程中，由于多方面的原因可能導(dǎo)致錨桿支護(hù)失效，甚至引起安全事故，下面筆者結(jié)合自己多年工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了具體的闡釋。

1錨桿支護(hù)失效原因分析

錨桿支護(hù)是一項(xiàng)技術(shù)含量相對(duì)較高的支護(hù)技術(shù)，錨桿支護(hù)效果的好壞取決于多方面的因素，無(wú)論哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都有可能造成錨桿支護(hù)失效。為此必須綜合考慮多方面的因素對(duì)錨桿支護(hù)的影響，保證有效的支護(hù)。

1.1地質(zhì)條件的變化是造成錨桿支護(hù)失效的主要原因眾所周知，在巷道施工以前，技術(shù)部門(mén)要根據(jù)錨桿支護(hù)理論，通過(guò)精心設(shè)計(jì)計(jì)算，并根據(jù)具體的圍巖情況計(jì)算出所用錨桿長(zhǎng)度，并經(jīng)過(guò)礦區(qū)驗(yàn)證后確定出合理的支護(hù)參數(shù)。錨桿長(zhǎng)度是最重要的支護(hù)參數(shù)。錨桿長(zhǎng)度主要是根據(jù)圍巖松動(dòng)圈的范圍來(lái)確定的，不同的圍巖條件，其圍巖松動(dòng)圈的范圍各不相同，有的甚至相差較大?，F(xiàn)場(chǎng)如果不能根據(jù)具體的地質(zhì)條件進(jìn)行有針對(duì)性的錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算，就會(huì)造成實(shí)際使用的支護(hù)參數(shù)不能很好地適應(yīng)地質(zhì)條件的變化?，F(xiàn)場(chǎng)許多礦井也正是由于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)或干脆采用工程類(lèi)比法來(lái)進(jìn)行錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)，從而為錨桿支護(hù)失效埋下了隱患。為此從技術(shù)層面上完善設(shè)計(jì)，消除隱患是關(guān)鍵。

1.2減少錨桿外露長(zhǎng)度，確保有效支護(hù)長(zhǎng)度在錨桿桿體長(zhǎng)度一定的條件下，錨桿外露長(zhǎng)度長(zhǎng)，就會(huì)相應(yīng)地減少有效的錨固長(zhǎng)度。錨桿支護(hù)就是要在支護(hù)參數(shù)一定的條件下最大限度地增加錨固長(zhǎng)度，這對(duì)于提高支護(hù)效果是有積極意義的?，F(xiàn)場(chǎng)一般采用以下方法來(lái)保證有效的支護(hù)長(zhǎng)度。①在施工中，鉆孔的長(zhǎng)度一般長(zhǎng)于錨桿體的長(zhǎng)度5－10cm，采用國(guó)外的一種斷頭錨固式錨桿，這種錨桿不露尾巴：②利用國(guó)內(nèi)快速安裝的錨桿，如螺母裝有墊片或已固化的樹(shù)脂；③利用快速安裝錨桿的套筒。放置螺帽的這一段六角孔不能太長(zhǎng)，基本要與螺帽的厚度一致：利用非快速安裝專(zhuān)為攪拌樹(shù)脂錨固劑用的套筒式，套筒深度不能太小，略大于托盤(pán)、墊圈和螺帽三者厚度即可。

1.3錨桿桿體材料及設(shè)計(jì)對(duì)于錨桿的承載力影響很大。我國(guó)目前使用的錨桿存在的問(wèn)題主要是承載能力低，且延伸量小，不能有效的控制和適應(yīng)圍巖的變形。采用等強(qiáng)錨桿式克服了錨桿尾部公稱(chēng)直徑小(小10％－14％)，強(qiáng)度低的問(wèn)題，但是同時(shí)也存在了由于等強(qiáng)錨桿在加工時(shí)引起的錨尾脆性大，實(shí)際應(yīng)用中容易破斷的問(wèn)題。在當(dāng)前條件下等強(qiáng)錨桿在現(xiàn)場(chǎng)仍普遍應(yīng)用，但隨著開(kāi)采深度的加大，地應(yīng)力相對(duì)增加，需要研制更為新型的錨桿。

1.4施工隊(duì)伍及人員的素質(zhì)對(duì)錨桿支護(hù)效果影響很大。錨桿支護(hù)工藝繁瑣，人為影響因素多，如錨桿的角度、錨桿孔的深度、錨桿支護(hù)的“三經(jīng)”匹配情況、錨桿預(yù)應(yīng)力及錨固力的大小、托盤(pán)與煤巖壁的貼緊程度、不同凝固時(shí)間的錨固藥卷的安置順序及充分?jǐn)嚢枨闆r、錨桿間排距及位置的確定等，每一道工序的施工偏差均對(duì)錨桿支護(hù)質(zhì)量有較大的影響。因而通過(guò)有效的技術(shù)培訓(xùn)及教育，提高施工人員的素質(zhì)，消除以上人為因素的影響對(duì)于提高錨桿支護(hù)效果意義重大。

1.5巷道開(kāi)挖后的及時(shí)支護(hù)并提高錨桿預(yù)緊力對(duì)于增加圍巖強(qiáng)度、控制圍巖早期的變形和破壞、發(fā)揮圍巖自身承載能力，提高錨桿支護(hù)效果具有重要意義。巷道在開(kāi)掘后，頂板及兩幫圍巖就會(huì)發(fā)生變形。對(duì)于由多分層組成的頂板，如果不及時(shí)支護(hù)，一旦發(fā)生離層，巖體整體強(qiáng)度就會(huì)降低，就很難發(fā)揮其自身的承載能力。而及時(shí)支護(hù)安設(shè)錨桿，并給予合理的預(yù)緊力，就可以減少?lài)鷰r拉應(yīng)力區(qū)，改變圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，提高圍巖強(qiáng)度。錨桿預(yù)緊力不僅可以消除錨桿的初始滑移量，而且能給圍巖施加一定的預(yù)緊力，提高了巖層層面的摩擦力和粘結(jié)力，從而能提高組合梁的強(qiáng)度，并能充分發(fā)揮巖石自身的承載能力。

1.6完善錨桿支護(hù)的安全監(jiān)測(cè)對(duì)于保證錨桿支護(hù)的效果有重要作用。錨桿支護(hù)具有較大的隱蔽性，為此，必須加強(qiáng)工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)及礦壓監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際支護(hù)效果，圍巖的動(dòng)態(tài)變化，掌握巷道的變形規(guī)律，以便及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)，有效指導(dǎo)巷道施工。并能做到超前防范，避免事故的發(fā)生。現(xiàn)行的監(jiān)測(cè)方法一般有：施工前采用頂板光纖窺視儀，探察頂板巖性條件，施工后的巷道按一定的距離安裝頂板離層指示儀，測(cè)力錨桿、圍巖深部多點(diǎn)位移計(jì)等監(jiān)測(cè)頂板下沉量。

2結(jié)論

錨桿支護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，從工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)，支護(hù)材料的加工，現(xiàn)場(chǎng)施工及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等方面入手，再根據(jù)反饋信息綜合分析并修改支護(hù)設(shè)計(jì)要實(shí)行全方位控制，才可能更好的指導(dǎo)并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，提高錨桿支護(hù)效果。