高強錨桿在深部煤礦巷道支護中的應(yīng)用

李寧

摘 ?要：當前形勢下，煤礦開采得到推進，煤礦開采的深度也越來越深，對深部軟巖條件實施支護的要求越來越嚴格。傳統(tǒng)的方法和經(jīng)驗已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的要求，一味地運用原有方法和經(jīng)驗，很可能會對深部煤礦巷道穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，甚至會降低其穩(wěn)定性。有些施工人員主張將錨桿長度增加，但是，即便這樣做仍然不能對支護效果進行保證。所以，要在原有支護經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上，具有針對性地運用高強錨桿，進而對深部煤礦巷道安全提供保障。

關(guān)鍵詞：深部煤礦;巷道;支護;高強錨桿支護;運用

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)上對煤礦的需求量也越來越大，而且開采煤礦的進度也在逐年加快，造成煤礦開采深度也越來越深，為了保證開采的安全，就需要對深部煤礦巷道實施支護。但隨著深度的加深，傳統(tǒng)的方法和經(jīng)驗已經(jīng)不能達到安全標準的要求了。所以，我們就需要在原有支護經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上進行革新，把高強錨桿運用到深部煤礦巷道支護中去，以此來保證深部煤礦巷道的安全。煤礦開采行業(yè)具有危險性比較高，深部煤礦巷道的支護工作質(zhì)量直接關(guān)系到其安全生產(chǎn)性能，更關(guān)系到礦井下從事生產(chǎn)活動的工作人員的生命安全。良好的巷道支護不僅能提升煤礦開采的效益，還可以保障煤礦生產(chǎn)人員的人身安全。在深部煤礦巷道支護中，高強錨桿已經(jīng)得到廣泛運用，運用高強錨桿能夠從本質(zhì)上將深部巷道圍巖產(chǎn)生形變可能性大大降低，還可以減輕其變形的程度。下面，筆者就對高強錨桿在深部煤礦巷道支護中的應(yīng)用進行淺談。

1關(guān)于高強錨桿支護

1.1錨桿支護內(nèi)涵

針對煤巖體的支護作用來看，有些學(xué)者分別開展了探索和研究，并且提出不同種類的錨桿支護內(nèi)涵和理論。在深部煤礦巷道支護之中運用高強錨桿，必須要運用加固拱理論、組合梁理論、懸吊理論等專業(yè)理論知識。其中，加固拱理論主張在任何煤礦巷道下，對錨桿進行安裝，能夠形成穩(wěn)定承載的結(jié)構(gòu)，加固拱理論要求只要保證足夠小的錨桿距離，便可以在巖土中產(chǎn)生均勻壓縮帶。壓縮帶的作用就在于，即便深部煤礦巷道的上部巖層受到了破壞，錨桿也可以對上部破碎巖層所產(chǎn)生的荷載進行承受，加固拱理論對懸吊理論來說是一種補充，因為懸吊理論并沒有將整體支護的強度提高，加固拱理論對錨桿整體支護作用進行了詳細、充分、認真的研究。因此，可以說加固拱理論在當前的軟巖煤礦巷道中得到了廣泛的運用，而且取得不錯的成效。組合梁理論研究的角度是層狀巖層實際情況，組合梁理論對錨桿和巖層之間滑動和離層作用進行了充分研究，該理論主張由錨桿而產(chǎn)生的軸向力應(yīng)該對巖層離層起到牽拉的作用，進而將各個巖層離層摩擦力增強，其與錨桿抗剪力共同對巖層滑動具有阻礙作用。懸吊理論是錨桿支護理論中最早的一種理論，懸吊理論具有簡便、容易操作、使用方便等特征，在松散巖層或者破碎巖層中進行廣泛的應(yīng)用，但是，懸吊理論也不是萬能的，同樣具有一定的缺點，缺點為：對錨桿抗剪能力并不重視，對錨桿抗拉的作用過于考慮，進而導(dǎo)致破碎和松散的巖層整體強度無法提升。

1.2錨桿支護具有適用性

作為深入到地層之中的受拉構(gòu)件，錨桿的一端連接工程的構(gòu)筑物，另一端便深入到地層里，錨桿包括錨固段和自由段這兩個部分。其中，土層與預(yù)應(yīng)力筋、水泥漿體相粘結(jié)的區(qū)域為錨固段區(qū)域，錨桿的錨固段能起到增加土層和錨固體粘結(jié)摩擦作用，使錨固體承壓作用增強，將錨桿自由段拉力進行傳輸，將其傳到土體深處。把錨桿頭拉力傳輸?shù)藉^固體區(qū)域中的部分就是錨桿的自由段，錨桿自由段的功能就是對錨桿施加一定的預(yù)應(yīng)力。在情況比較復(fù)雜的深部巷道中，巷道為動壓強烈巷道、矩形大斷面巷道、軟巖巷道或千米深井巷道等，這種情況下往往會運用強力錨桿和高預(yù)應(yīng)力錨桿。在以上多種情況下，對高強錨桿進行充分運用，可以對圍巖變形進行有效的控制，還可以取得顯著的支護效果。

2在深部煤礦巷道支護中運用高強錨桿的對策

2.1高強錨桿支護設(shè)計

在上千米深部煤礦巷道中，為了有效解決高地應(yīng)力巷道支護難題，通常會采用錨索支護與錨桿支護相結(jié)合的方式方法。由于深部煤礦巷道在千米以下，因此，對其實施二次支護已經(jīng)無法對煤礦巷道圍巖變形進行有效控制，這個時候，便需要實施強力錨桿以及高預(yù)應(yīng)力錨桿，進而對深部的煤礦巷道實施支護。在進行錨桿以及錨索聯(lián)合支護的過程中，實施加固巖體周圍會形成預(yù)應(yīng)力。所以，在設(shè)計錨索和錨桿間距的過程中，每一個錨桿產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力都會得到疊加，最終會在群錨作用之下，形成巨大預(yù)應(yīng)力。在設(shè)計錨索和錨桿支護方式的時候，要對巷道巖石硬度、節(jié)理情況、完整度進行充分考慮。除此之外，還要對錨桿使用年限、地應(yīng)力使用年限、手動壓影響等進行考慮。在對深部煤礦巷道進行支護的時候，因為礦頂層具有易碎性，在設(shè)計支護的過程中，通常會采用錨索和錨桿配合金屬網(wǎng)的方式，如果深部煤礦巷道頂層相對來說比較平整，我們通常會運用錨索和錨桿來對直接頂實施加固，鋼梁和錨桿能夠承受的負載比較大，用錨桿對圍頂進行加固。

2.2高強錨桿在深部煤礦巷道支護施工的流程

高強錨桿在深部煤礦巷道支護中的應(yīng)用之前我們要先對材料的質(zhì)量進行檢側(cè)，保證其達到安全標準;接下來就是鉆孔和清孔工作，然后再考察坍孔的情況決定是否實灌漿。之后要對鉆孔進行清理，在清孔以后再將錨桿進行組裝。將組裝好的錨桿，運用到運輸和穿束工作中去，進而對內(nèi)錨固段進行灌漿工作。另外，還要進行外錨頭鹼的制作，對其實施張拉和鎖定工作，對鉆好的孔洞實施觀側(cè)和檢查工作，以保證其達到標準。最后，實施封孔灌漿，將外錨頭進行密封固定，這樣就將高強錨桿運用到深部煤礦巷道中去了，支護作用也得以加強了.

2.3高強錨桿在深部煤礦巷道支護運用的質(zhì)量檢查

高強度精軋螺紋鋼筋要對相應(yīng)產(chǎn)品性能指標和標準進行滿足，必須要符合相應(yīng)的條件，在每一批鋼筋里，都要開展隨機性抽查工作，把鋼筋端頭截斷，對材質(zhì)進行檢驗，旨在判斷其性能是否達標。如果在彈性模量、延伸率以及強度等任何一方面無法達到施工的相應(yīng)技術(shù)和規(guī)范、要求，亦或產(chǎn)生碰傷或者銹蝕等問題，這樣的材料萬萬不能夠在施工里得以運用。此外，在施工的過程中，要用砂輪切割機來截斷高強精軋螺紋鋼筋，禁止使用電氣切割方式。

3結(jié)語

綜上所述，強錨桿在深部煤礦巷道支護中的應(yīng)用可以有效地防止巷道圍巖發(fā)生變形，而且還可以加強錨固周圍區(qū)域巖體的穩(wěn)定性，同時還可以大大提高巷道在服務(wù)期間的安全程度，保證煤礦開采工作人員的人身安全和工作安全。而且高強錨桿技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上促進了巷道挖掘的高速度，有效地減少了工作量，切實地提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。通過本文的探討，筆者發(fā)現(xiàn)，原有的支護水平比較低，但是，仍然可以得到成功運用，原因就在于在深部煤礦巷道支護過程中，錨桿在與圍巖相接觸的時候，對圍巖具有十分強大的約束力。約束力將圍巖變形等質(zhì)量問題減小甚至消除。因此，必須要使該約束力更加強大，將約束力的強度增加，錨桿之間排距也會伴隨著約束力增加而有所增加，因此，深部煤礦巷道中運用高強錨桿進行支護，能夠有效保護支護質(zhì)量。

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