巷道掘進中錨桿支護技術(shù)分析

摘要：由于煤礦的開采強度在不斷增加，使得煤礦巷道的斷面面積不斷增大，而傳統(tǒng)的支護方式已經(jīng)沒有辦法適應(yīng)煤礦的開采，需要對煤礦支護技術(shù)不斷地創(chuàng)新，使得其擁有完整的技術(shù)。錨桿支護技術(shù)是當前煤礦開采中比較重要技術(shù)，錨桿支護能夠適應(yīng)周邊巖石的發(fā)展趨勢，保障在巷道內(nèi)工作人員的安全，從根本上提高開采的工作效率，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。？

關(guān)鍵詞：錨桿；支護；技術(shù)

1.引言：錨桿支護技術(shù)是巷道支護的主要技術(shù)，也是井巷快速掘進技術(shù)的組成部分之一。隨著錨桿安裝技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，掘錨一體化快速掘進已成為有成效的掘支工藝之一，特別是井下煤礦，在巖巷中的錨桿支護率達到80%。在破碎巖層的巷道快速掘支工藝中的主要支護技術(shù)也是錨桿支護技術(shù)。其核心就是把錨桿、噴射混凝土和各種施工機具有效地組織起來并配合先進的施工工藝，形成一整套作業(yè)線，從而提高綜合成巷速度。

2. 煤礦巷道錨桿支護技術(shù)概述？

錨桿支護技術(shù)原理是通過錨桿的軸向承載力承受一定范圍圍巖的自重，這種結(jié)構(gòu)能將原本為單向受壓（或雙向受壓）改變?yōu)槿蚴軌?，大大降低某一點的受力，從而實現(xiàn)綜合效果的提升。錨桿支護技術(shù)能夠非常好地改善巖石的承載力和抗壓力，這就增強了周圍巖石和區(qū)域的承載力。錨桿支護技術(shù)由來已久，特別是在我國煤炭行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛，經(jīng)過多年的發(fā)展和進步，錨桿支護技術(shù)以不同的形式呈現(xiàn)在大家面前。這些形式主要有鋼絲繩混合砂漿形式、混合水泥支撐形式、機械式支護形式等。但如果要想從根本上提升整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，就必須使用先進的支護技術(shù)取代傳統(tǒng)的支護技術(shù)，這就引入了高強度螺紋鋼以及動態(tài)設(shè)計的方式，新材料的使用能夠提高整體的強度。

3. 錨桿支護作用機理分析

錨桿支護的主要作用在于實現(xiàn)對錨固區(qū)裂隙張開、離層以及滑動和新裂紋產(chǎn)生等的控制，保證圍巖處在受壓的狀態(tài)，這樣就能夠有效的實現(xiàn)對圍巖出現(xiàn)剪切、彎曲變形以及拉伸的抑制，盡可能實現(xiàn)對錨固區(qū)圍巖的完整性的有效保證，從而使錨固區(qū)圍巖的穩(wěn)定性以及整體強度得到保證，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

第一，錨桿支護中的加固作用，在對煤礦掘進巷道進行支護的時候，錨桿是會隨著巷道中的頂板按照一定的距離來進行排列的，在頂緊力的作用之下，就會使得每一根的錨桿周圍形成壓縮性的區(qū)域，該些區(qū)域中進行連接，會使得煤礦周圍的巖石形成具有一定厚度的T型壓縮帶。這樣在一定程度上就能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定性，同時還是能夠承受住極大的壓力，防止周圍的圍巖出現(xiàn)松動的情況。

第二，錨桿懸吊的作用。主要就是指將錨桿懸吊在松軟與危巖之上，在這個時候就會由錨桿來承受住松軟的危石的重量，進而控制住巖石下沉。

第三，錨桿組梁作用。在煤礦掘進巷道中，在頂層來安裝錨桿就會使得錨桿的頂緊力產(chǎn)生一定的組合梁作用，進而增強整體的承受能力。

4. 煤礦掘進巷道錨桿支護技術(shù)的應(yīng)用

4.1 修復(fù)巷道

因為在使用整體的混凝土支架實施煤礦掘進巷道支護時，由于會存在采動壓力，就會使混凝土支架出現(xiàn)裂縫，這時就需使用錨桿對混凝土支架及時修復(fù)。如當煤礦巷道的圍巖表層出現(xiàn)浮石的情況下，就可利用混凝土錨桿來進行巷道的修復(fù)；或當發(fā)生事故時，可利用有槽鋼的錨梁阻止發(fā)生巖石滾落的問題，從而保障作業(yè)人員生命安全。在這種情況下，就需清除錨桿支護巷道頂板的巖石，之后繼續(xù)進行巷道施工作業(yè)。

4.2 防治巷道底鼓？

錨桿支護技術(shù)的應(yīng)用可防治巷道的底鼓，具體做法是利用錨桿在錨梁和巷道橫交的位置上拉近煤礦掘進巷道的底板，之后就可以進行底鼓的防治。在施工的過程中，金屬錨桿和混凝土錨桿都可以使用。此外，在使用鋼絲錨桿防治巷道底鼓時，還要使用藥壺爆破方法，可增大鉆孔，繼而把巷道斷面處的鋼繩作為繩套，引到鉆孔底部。

4.3 加固水平間煤柱？

在煤礦掘進巷道的過程中，實施厚煤層的開采時，需加固水平間煤柱，就需利用錨桿支護技術(shù)來進行水平間的煤柱加固，以此獲得比較高的經(jīng)濟效益。在實施錨桿支護技術(shù)前，首先需根據(jù)煤層厚度來選取桁架式的支護方式，以此來實現(xiàn)煤柱的支護工作；此外在回風順槽和工作面的交叉位置上，還應(yīng)安裝木托梁，在這個基礎(chǔ)上要利用錨桿支護技術(shù)完成托梁的安裝工作，同時也可實現(xiàn)水平間煤柱的加固。當前，錨桿支護技術(shù)廣泛應(yīng)用于無人采煤法開采傾斜的煤層上同。

5. 存在的問題

就當前錨桿技術(shù)發(fā)展的情況來看，其與傳統(tǒng)的支護技術(shù)發(fā)展相比較，具有一定的優(yōu)勢，但是其中還存在一定的問題。

第一，機械程度不高。我國煤礦在開采中由于受到地質(zhì)條件的變化影響，其采用的支護作用的時候一般都是采用懸臂式的掘進，但同時還是需要采用多種不同的配套作業(yè)來進行協(xié)作。但是該種配套工作在一定程度上會使得整體工作效率低下，并且還會嚴重影響到工作人員的安全。

第二，錨桿與掘進技術(shù)的工作效率匹配程度不高。在進行懸臂式掘進巷道時，需要掘進工作完全停止后才能夠?qū)崿F(xiàn)錨固的作業(yè)。在進行掘進巷道時，其中錨固與掘進之間有著一定的重疊，但是在一定的錨固作業(yè)中是多于掘進作業(yè)的。采取錨桿等機械設(shè)備時需要不斷地對巷道來進行工作，但是這樣也就延長了作業(yè)時間，使得巷道的底板發(fā)生了一定的損壞。

第三，相應(yīng)的配套技術(shù)有待完善。在錨固技術(shù)中，鉆眼是不能缺少的一部分。在實施錨固的鉆眼時，是需要將鉆孔中的巖屑清除掉的，這樣就需要使用大量的水來將其沖出來，沖出來的巖屑都會隨著水流流到巷道內(nèi)的底板之上，可能還會隨著氣流充滿整體巷道之內(nèi)。這樣在一定程度上必然使得整體施工作用難度有一定的提高，同時還會影響到錨固工作人員的安全。

6.煤礦錨桿支護技術(shù)優(yōu)化措施

6.1 提高支護人員專業(yè)技術(shù)水平

煤礦支護技術(shù)能否成功最為關(guān)鍵的因素之一是施工者的技術(shù)水平。加強施工人員的培訓，提高作業(yè)人員的操作技能和業(yè)務(wù)水平能夠保證錨桿支護工作的有效進行。在錨桿支護施工過程中，除了安裝之外，需要不斷進行檢測，此時就更需工作人員具備過硬的專業(yè)知識和技術(shù)水平，才能保證支護工作快速、高效的運行，同時也能夠提高系統(tǒng)的安全性。

6.2 強化支護監(jiān)管力度

錨桿支護的工作結(jié)束后，煤礦開采隨即進入到正常階段，因此，錨桿支護的檢測對于保證系統(tǒng)的有效運行非常重要。錨桿支護檢測工作需要隨時關(guān)注支護數(shù)據(jù)的變化，通過整理和分析這些變化，適時調(diào)整采場支護來確保整個系統(tǒng)的安全性。一旦發(fā)現(xiàn)錨固支護存在安全問題，應(yīng)及時組織相關(guān)的技術(shù)人員進行檢修和處理，保證煤炭開采能夠順利進行，提高煤礦開采的安全性。提高錨桿檢測技術(shù)水平是以應(yīng)力檢測為基礎(chǔ)，通過仔細檢測，結(jié)合現(xiàn)場實際施工情況，進行動態(tài)模擬，從而計算得出錨桿運行的數(shù)據(jù)。錨桿支護檢測應(yīng)該全面、連續(xù)地進行，及時發(fā)現(xiàn)可能存在的質(zhì)量問題，并通過技術(shù)手段妥善解決，預(yù)防冒頂事故的發(fā)生。

結(jié)束語

總而言之，在煤礦錨桿支護技術(shù)不斷地研究和實踐下，巷道支護中的問題逐漸得到解決，并獲得了巨大的經(jīng)濟收益，在實際的煤礦開采中，錨桿支護技術(shù)已經(jīng)成為了礦井生產(chǎn)中必備的技術(shù)，在保證巷道安全方面具有重要意義，可以有效克服各類巖層對巷道工程造成的影響，保證煤礦開采作業(yè)的順利開展。

作者簡介

孫向明，1983出生，男，？工程師，2008年畢業(yè)于黑龍江科技學院采礦工程專業(yè)?，F(xiàn)工作于龍煤鶴崗礦業(yè)有限責任公司振興煤礦技術(shù)組。endprint