深井高地壓巷道錨桿支護技術(shù)探討

王鵬

摘要：煤礦開采的危險系數(shù)與巷道的深淺有密切關(guān)系，工作環(huán)境會隨著巷道的深度越來越復(fù)雜，工作人員控制圍巖變形的難度會逐漸增加，尤其是深井高地壓向道。雖然地下作業(yè)會設(shè)置支護裝置，但由于巷道深度過深，周圍巖體的結(jié)構(gòu)特征與其他環(huán)境不同，需要使用技術(shù)含量更高的錨桿支護。本文就深井高低壓向道錨桿支護技術(shù)進行了簡單探討。

關(guān)鍵詞：深井高地壓巷道;錨桿支護;圍巖變形

為了獲得更多的資源，目前我國的煤礦開采已經(jīng)不限于淺層工作，慢慢增加開采深度，但深井工作環(huán)境的安全效率受到質(zhì)疑，工人能否有序高效開采成為一大難題。為了保證工作環(huán)境的安全性，煤礦開采逐漸采用錨桿支護技術(shù)，通過控制圍巖變形，加強支護功能，提高安全效果。因此，想要加強深井高地壓巷道支護強度，就必須從圍巖變形著手控制其并行強度，根據(jù)作業(yè)環(huán)境的特點，優(yōu)化支護數(shù)據(jù)，提高施工技術(shù)，保證最終的建設(shè)質(zhì)量。因此，工作人員為了提高安全效果，一直不斷創(chuàng)新錨桿支護技術(shù)。

1 深井高地壓巷道特點及圍巖變形現(xiàn)狀

深井巷道圍巖變形情況主要是因為其所處地質(zhì)較為復(fù)雜，承受壓力和周圍溫度較高，加上巖溶水壓一直在發(fā)生變化，作業(yè)過程中會產(chǎn)生強大的干擾磁場，影響設(shè)備效果。而且，礦山巖體自身的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，根據(jù)不同的構(gòu)成所產(chǎn)生的力學(xué)作用也不同。深度開采與淺部開采相差很大，全部區(qū)域的巖體開采大多是硬巖，不易變形，承受的壓力較小;深部開采周圍的巖體大多是軟巖，承受壓力過大，并且支護設(shè)備很難固定，隨著深度增加力學(xué)作用產(chǎn)生的垂直感會越來越大。作業(yè)達到一定數(shù)值感應(yīng)力，會與數(shù)據(jù)規(guī)律出現(xiàn)差別，巷道支護會更加復(fù)雜并且會影響繼續(xù)工作的進度，相應(yīng)的成本也會增加。由于深部開采周圍的土層較為松軟，巖石變化大，所以需要采用強度更大的支護方案，但兩種支護技術(shù)還是有相似之處的。當深井巷道受到外部雙重壓力的作用，其自身的壓力狀態(tài)也會變得更加復(fù)雜，當周圍巖石開始變形，那支護裝置承受的壓力會逐漸增加，一旦超過固定數(shù)值之后效果會消失殆盡，并且設(shè)備受到嚴重破壞，所以深井巷道通常會定期進行翻修、檢查。

挖開巷道時，周圍的巖石就會出現(xiàn)變形破壞其生長規(guī)律。巷道首先能保證巖石不被破壞，其次控制局部作業(yè)的巖石變形，確保巖石變形在標準允許的范圍內(nèi)，穩(wěn)定深度開采的經(jīng)濟效益提高支護作用的效果。因此，優(yōu)化茅根知乎系統(tǒng)非常重要，根據(jù)巖石應(yīng)力和變形的特點設(shè)計修改方案，控制圍巖變形的參數(shù)，并且保證已經(jīng)變形的圍巖能夠最大限度的維持生長狀態(tài)。增加支護強度能夠有效防止巖石變形，并且增強巖石的彈塑性能，確保在變形狀態(tài)下的巖石能夠維持內(nèi)在穩(wěn)定性，控制在錨桿支護的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，充分發(fā)揮支護作用。另外，一旦之后強度出現(xiàn)一點變化就會引起劇烈的變形，破壞周圍的巖石。如果巖體被破壞，會大大增加作業(yè)環(huán)境的危險系數(shù)，支護系統(tǒng)不僅維護著周圍碎石的壓力，也承擔著被破壞巖體的壓力。這種情況下，如果錨桿支護的作用小于破壞巖體的壓力將會失去支護效果，隨周圍巖體的變化而變化。

2 高地壓巷道支護原則

深部開采需要考慮到周圍環(huán)境的復(fù)雜情況，遵守特殊開采要求，按照正確的支護技術(shù)進行操作。首先工作人員要檢測不同區(qū)域的壓力情況，根據(jù)不同區(qū)域的壓力變化制定合理的開采方案，壓力較為松動區(qū)域可采用剛性支護，變形壓力較大需要增強支護強度，根據(jù)壓力變化的強度控制周圍巖石變形，配合設(shè)備效果。作業(yè)過程中不能過于追求經(jīng)濟效益而忽視巖體保護，工作人員可適當更改周圍巖石的力學(xué)性質(zhì)，通過錨桿支護提高巖體承受能力，增強抗壓能力，使巖石能夠適用于表面開采，在巖體內(nèi)部逐漸形成預(yù)應(yīng)力載層，維護巖石的穩(wěn)定性。其次，支護設(shè)備要根據(jù)周圍強度的不同選擇曲線符合的設(shè)備，選擇最恰當?shù)闹ёo形式，完善加固系統(tǒng)，并且要合理分配二次檢查時間，確保支護方案能夠容納圍巖變形。工作人員還要考慮臨時阻力和出自承受壓力以及速度變化的影響，加強底部支護設(shè)備的效果，控制巖石變形情況，提高修護質(zhì)量。

3 深井高地壓巷道錨桿支護技術(shù)的實踐應(yīng)用

錨桿支護技術(shù)本身的操作就很復(fù)雜，面臨深部開采需要優(yōu)化其支護方案提高技術(shù)操作，制定合理的解決措施。

3.1 選擇形式

深部開采通常會制定特殊支護方案，并且會再次支護，首次支護需要控制巖石變形，釋放周圍承載壓力，鞏固巖體形態(tài)，提高支護設(shè)備與周圍巖石，并形成受情況的相容性。二次支護主要解決圍巖應(yīng)力情況，再次強化巖石剛度確認周圍環(huán)境的安全性，實際工作中通常會剛?cè)岵?/p>

3.2 確定時間

支護時間非常關(guān)鍵，通過大量的實踐調(diào)查深井高地壓向道在二次變形時會受到周圍巖體變化的影響，出現(xiàn)新裂紋，進而影響巖石強度。在變形時間內(nèi)會大大影響設(shè)備的安全性能，需要提高其建設(shè)水平，維護支護效果，選擇最為合適的錨桿支護時間。

3.3 優(yōu)化參數(shù)

采用最適合的支護方式，在最合適的時間內(nèi)與參數(shù)性能較高的支護技術(shù)相結(jié)合，根據(jù)實際建設(shè)情況優(yōu)化參數(shù)數(shù)據(jù)。既要確保一次支護的控制效果，又要滿足二次圍巖修護過程中的變形壓力，根據(jù)實際情況，選擇柔性相當?shù)脑O(shè)備，選擇延展性最好的支護構(gòu)件，計算好操作長度和相隔距離，按照不同階段的實際需求計算數(shù)值，控制好初次防護壓力。二次知乎需要解決更高的壓力，釋放穩(wěn)定之前操作的變化，因此需要控制好周圍巖石的變形情況，提高預(yù)應(yīng)力，確保長度和距離能夠保持一致。同時要結(jié)合鋼筋網(wǎng)格，提高混凝土強度，選擇最合適的材料，維護整體建設(shè)質(zhì)量，提高支護技術(shù)水平。

3.4 分析效果

大量的開采實踐證明錨桿支護技術(shù)能夠有效改善深部開采的安全性能。巷道挖開之后鋪設(shè)的混凝土能夠有效增強巖石的承受能力，防止受潮、風化，與一次支付的效果有效結(jié)合控制圍巖變形情況，從而減少設(shè)備移動。二次支護施工過程能有效避免巖體破壞情況，加強錨桿支護剛度，控制巖體的變化，維持參數(shù)平衡。從根本上解決深部開采的變形問題，維護作業(yè)環(huán)境安全質(zhì)量，充分發(fā)揮錨桿支護作用。

結(jié)束語

錨桿支護技術(shù)是深井高壓向到安全的最佳方案，因此需要結(jié)合周圍巖石的力學(xué)測試，評估深度開采的支護技術(shù)，完善錨桿支護系統(tǒng)，研發(fā)科技要素更高的支付軟件。工作人員要選擇合適的支護材料，增加巖體預(yù)應(yīng)力，通過強度實驗逐漸完善巖體安全系統(tǒng)，制定較為完善的安全質(zhì)量方案，推動錨桿支護的發(fā)展。

參考文獻

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