煤礦錨噴巷道修復(fù)工程中存在的問題與支護(hù)技術(shù)分析

【摘 要】巷道支護(hù)工作是煤礦施工工程中的安全保障，良好的巷道支護(hù)工作不僅能夠保障巷道圍巖巖體的穩(wěn)定性，保證施工的順利和促進(jìn)施工進(jìn)度的提高，同時(shí)也可以降低因?yàn)橄锏绹鷰r變形和位移造成的礦難事故發(fā)生機(jī)率。錨噴支護(hù)技術(shù)是巷道支護(hù)技術(shù)中較為使用和應(yīng)用較為廣泛的支護(hù)技術(shù)，是一種較為成熟的支護(hù)技術(shù)。本文主要闡述錨噴支護(hù)技術(shù)在煤礦巷道修復(fù)工程中存在的問題與分析。

【關(guān)鍵詞】煤礦工作；錨噴支護(hù)；技術(shù)分析

錨噴支護(hù)技術(shù)在煤礦巷道修復(fù)工程中起著重要的加固和支持作用，極大的輔助了煤礦巷道挖掘工作的順利進(jìn)行，對(duì)保證井下工作人員的人身安全和提高井下作業(yè)的連貫性，間接的促進(jìn)了煤礦井下作業(yè)的效率。在實(shí)際的使用中，錨噴支護(hù)技術(shù)的支護(hù)效果受到諸多因素的影響，因此必須認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)的程序和原則來進(jìn)行錨噴支護(hù)工作，從而保證錨噴支護(hù)的效果。

1、錨噴支護(hù)原理

在巷道修復(fù)工程中，錨噴支護(hù)技術(shù)是一種將砼和錨桿有機(jī)結(jié)合對(duì)煤礦的巷道圍巖進(jìn)行支撐和保護(hù)的技術(shù)方法。在進(jìn)行錨噴支護(hù)的實(shí)際工作中，支護(hù)技術(shù)已經(jīng)超出了傳統(tǒng)對(duì)煤礦巷道的修復(fù)的局限性，而被廣泛的應(yīng)用于市場(chǎng)的煤礦巷道加固支持中去。在這個(gè)過程中，錨噴支護(hù)技術(shù)通過融合砼、錨桿和被加固的圍巖之間的力量關(guān)系，形成一個(gè)更具有穩(wěn)定性的狀態(tài)，從而保證圍巖的整體性與穩(wěn)定性。融合三者力量關(guān)系的過程中，圍巖從需要支持的對(duì)象轉(zhuǎn)變成進(jìn)行支撐工作的一份子，對(duì)于遏制圍巖自身發(fā)生位移與變形有著十分顯著的效果。砼、錨桿和圍巖三者之間構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的力量平衡結(jié)構(gòu)，從而使圍巖的巖體更好的保持整體性。

2、錨噴支護(hù)技術(shù)在煤礦巷道修復(fù)工程中存在的問題與分析

2.1錨桿對(duì)支護(hù)效果造成的影響

（1）錨桿材質(zhì)影響支護(hù)效果。支護(hù)技術(shù)分析：根據(jù)相關(guān)研究，錨噴支護(hù)中的錨桿尾部受力極為復(fù)雜，除了軸向的拉應(yīng)力作用，還承受著彎曲應(yīng)力的影響，本身受力較大，工作的環(huán)境十分惡劣。研究表明，必須錨桿尾部符合強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的螺紋橫截面的直徑要大于等于錨桿的實(shí)際直徑。在錨噴支護(hù)工作中采用高強(qiáng)度的金屬或者超高強(qiáng)度的材料制作錨桿的桿體，能夠增強(qiáng)錨桿在工作中的物理學(xué)性能。

（2）錨固劑影響支護(hù)效果。支護(hù)技術(shù)分析：錨固劑材料原先都是采用快硬水泥錨固劑，這種錨固劑在使用過程中，存在水灰比難于掌握、凝結(jié)時(shí)間長、施工難度大、人為因素影響波動(dòng)大等缺陷。錨桿與圍巖緊密接觸，可以使錨桿與巖體之間具備良好的傳力性能。采用樹脂錨固劑可以使桿體強(qiáng)度大大提高，尾部螺紋強(qiáng)度基本上與桿體本身等強(qiáng)。

（3）錨桿的錨固方式影響支護(hù)效果。目前多數(shù)礦區(qū)使用端錨式錨桿進(jìn)行錨噴支護(hù)，其較為經(jīng)濟(jì)耐用和操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，然而其對(duì)于破碎、松軟的圍巖和應(yīng)力較大的巷道進(jìn)行支護(hù)的時(shí)候具有局限性。在進(jìn)行支護(hù)加固工作時(shí)，使用全長式錨固桿雖然可以克服這一問題，但是目前還沒有得到廣泛推廣。這種錨固桿在加固的過程中，使用錨固劑填充鉆孔和錨桿之間的空隙，使圍巖變形的應(yīng)力被錨固桿無間隙的承載，保證了加固的質(zhì)量。相比之下，全長錨比端錨的固力更強(qiáng)，徑向剛勁性更大，并且可以加固力分部在錨桿的全身，錨固力增長速度較快。

（4）“三徑”不合理影響支護(hù)效果。錨固桿孔徑和直徑與錨固劑的直徑三者的是否合理匹配將會(huì)影響者錨固支護(hù)的效果。錨固桿和鉆孔之間空隙過大，將會(huì)造成錨桿無法搖勻錨固劑或者刺破樹脂藥卷，從而導(dǎo)致錨固效果不良；當(dāng)空隙太小時(shí)，則造成錨固劑沒有有效的噴射空間和凝固空間，造成錨固桿和鉆孔之間的空隙無法填充，導(dǎo)致錨固支護(hù)的效果變差。

（5）錨桿支護(hù)工作時(shí)間段影響支護(hù)效果。進(jìn)行錨固支護(hù)的工作時(shí)間段應(yīng)該充分考慮煤礦施工圍巖巖體的特殊情況，對(duì)于一些穩(wěn)定性較差的工段應(yīng)該采取前面掘進(jìn)后面加固的策略，從而保證圍巖受力改變導(dǎo)致劇烈的變形和位移。

2.2噴射砼影響支護(hù)效果

2.2.1噴砼材料對(duì)支護(hù)效果造成的影響.在進(jìn)行噴錨加固的過程中，使用的砼的原料應(yīng)該是具有凝固快，保濕度好，初期強(qiáng)度高等特點(diǎn)的水泥（硅酸鹽），而砼中使用的石子原料應(yīng)該在適當(dāng)?shù)臑V網(wǎng)上過篩，保證石子的強(qiáng)度和直徑最佳的匹配，從而保證砼的整體質(zhì)量。使用較為適當(dāng)?shù)募?jí)配碎石代替河沙做砼的原料，在錨噴加固中效果會(huì)更好，而施工中加入速凝劑會(huì)導(dǎo)致加固砼后期硬度降低，從而影響錨噴加固的效果。因此砼材料的選用也會(huì)對(duì)錨噴支護(hù)效果造成影響。

2.2.2砼的厚度過大對(duì)支護(hù)效果造成的影響.砼在錨噴支護(hù)中的作用是輔助支護(hù)結(jié)構(gòu)的形成和防止巷道圍巖巖體被侵蝕。砼在錨噴支護(hù)工作中不是厚度越大越好，合理的砼厚度能夠和圍巖巖體保持穩(wěn)定的關(guān)系，而不至于出現(xiàn)砼和巖體分離的現(xiàn)象。在一些需要較大厚度的噴射硂工作中，應(yīng)該分層進(jìn)行多次噴射，從而保證砼剛性的同時(shí)穩(wěn)定性良好。

2.2.3噴射砼工藝對(duì)支護(hù)效果造成影響.在噴射砼的時(shí)候，由于工作中噴頭和噴頭方向、受噴面距離和風(fēng)壓等因素的影響都會(huì)影響到整個(gè)噴射砼工藝的水準(zhǔn)，從而造成砼回彈率過高。因此噴射硂之時(shí)一定計(jì)算和調(diào)整好相關(guān)器材，在合適的施工條件下進(jìn)行相關(guān)砼噴射工作，保證硂盡可能不少環(huán)境壓力和污染。剛性和穩(wěn)定性合格的砼是錨噴支護(hù)效果的重要保證。

3、煤礦中錨噴支護(hù)問題的應(yīng)對(duì)措施

3.1加強(qiáng)錨噴支護(hù)監(jiān)管

要做好錨噴支護(hù)工作，必須加強(qiáng)錨噴支護(hù)監(jiān)管，這樣才能將支護(hù)過程中發(fā)生的隱性問題發(fā)掘出來，從而進(jìn)一步調(diào)整和加固錨噴支護(hù)，以保證煤礦巷道的穩(wěn)定性和安全性。因?yàn)橄嚓P(guān)的技術(shù)和理論在實(shí)踐中的局限性，導(dǎo)致錨噴支護(hù)工作的一些細(xì)節(jié)或者隱性問題，只有通過多種手段和方法做到對(duì)其的有效監(jiān)管，才能減少錨噴支護(hù)問題的發(fā)生幾率。

3.2建立科學(xué)的適用性較強(qiáng)的錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)

在具體錨噴支護(hù)施工的過程中，要根據(jù)施工環(huán)境的具體特征，調(diào)整錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)，以有效的保護(hù)煤礦巷道的圍巖。在建立錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)的時(shí)候盡可能的建立適用性較強(qiáng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)，以有利于該支護(hù)結(jié)構(gòu)的廣泛推廣。

3.3加深錨噴支護(hù)工作原理研究，提高支護(hù)工藝

在錨噴支護(hù)工作原理之上，開展相關(guān)的噴射硂和錨索、錨桿等材料的研究，通過高性能的支護(hù)材料的研發(fā)，來幫助解決相關(guān)的問題。

3.4使用更為科學(xué)的方法設(shè)計(jì)錨桿支護(hù)方案

在國際上較為流行的設(shè)計(jì)方法有收斂約束和新奧法等，而澳大利亞和美國等一些采礦業(yè)較為發(fā)達(dá)的國家則通過計(jì)算機(jī)模擬結(jié)合地質(zhì)力學(xué)進(jìn)行錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)。

3.5使用錨索和錨桿結(jié)合支護(hù)

在煤礦挖掘的過程中，巷道斷面在進(jìn)行回采的過程較大，圍巖巖體變軟而產(chǎn)生較大變形，導(dǎo)致支護(hù)要求提升，這時(shí)候必須采用符合支護(hù)技術(shù)進(jìn)行加固。在使用錨索和錨桿進(jìn)行支護(hù)時(shí)應(yīng)該根據(jù)巷道的具體情況，發(fā)揮出他們各自的特性，從而使支護(hù)效果發(fā)揮到最大。

4、結(jié)束語

錨噴支護(hù)技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)，要建立在錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)和相關(guān)的器材上，因此必須重視錨桿和噴射砼對(duì)錨噴支護(hù)效果的影響。合理的錨桿、噴射砼和相關(guān)的工藝是保證錨噴支護(hù)技術(shù)在煤礦巷道修復(fù)工作中起到良好的加固和支撐作用的基礎(chǔ)。隨著采礦業(yè)的發(fā)展，我國錨噴支護(hù)技術(shù)也將會(huì)和采礦業(yè)較為發(fā)達(dá)國家在技術(shù)上達(dá)到一致的水平，而當(dāng)前情況下還需要相關(guān)的工作人員在日常的錨噴支護(hù)工作中積極執(zhí)行相關(guān)的規(guī)程，并發(fā)揮主觀能動(dòng)性，深入研究錨噴支護(hù)技術(shù)，提高我國在煤礦井下巷道支護(hù)工作中的技術(shù)水平。