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　　近年來，隨著礦建工程的不斷增加，煤炭資源的開采工作力度逐漸增大[1]。而在煤礦開采工作中，通常建立地下巷道的開采方式以及使用巷道掘進的工藝技術。其主要包括巷道的支護和煤炭的裝運等方面，因而要求煤炭開采工作既要保證巷道掘進的順利，同時還要確保圍巖的穩(wěn)定和巷道的通暢。因此，為了保障開采工作以及開采人員的安全性，強化巷道支護技術的應用，對于礦建工程發(fā)展具有較為深遠的意義。

 

　　1.巷道掘進錨桿支護技術的作用機制原理

 

　　在巷道作業(yè)中，錨桿即是一種桿狀型的錨栓系統(tǒng)，被置于巷道圍巖體內，并在巷道掘進之后，為了使圍巖周圍環(huán)境更加穩(wěn)定，則需要將錨桿眼從圍巖中穿過。然后在鉆好的錨桿孔中設置錨桿，進而起到穩(wěn)定整個巷道的作用。具體通過以下幾個方面理解錨桿支護的作用原理：①組合梁作用。大多數(shù)情況下，將組合梁視作平頂巷道層狀頂板，巷道兩側為支點，且在荷載的作用下，容易在每一層板梁上出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，同時也會導致下緣及上緣的工作狀態(tài)出現(xiàn)持續(xù)受壓或受拉。針對這一情況，若利用錨桿壓緊板梁，則能顯著提高板梁的抗彎強度。②懸吊作用。這個原理主要是指在巖體上，結合錨桿懸吊快要掉落的圍巖及軟弱巖層，在這個條件下，錨桿可以承載弱巖及圍巖的重量，從而促使巷道的穩(wěn)定。③擠壓加固拱作用。將錨桿置于巷道的周圍，連接巷道拱部節(jié)理發(fā)育的巖體，可以形成拱形壓縮袋，進而有效承載支架上的荷載。同時，在這個作用力下，能夠支撐頂板壓力的重量。另外，合理應用錨桿技術，還能起到減跨作用，并且很大程度上減輕力拱的高度和跨度。④加固圍巖補強作用。一般情況下，圍巖上的巖石上存在三個方向的作用力，巷道周邊耳朵巖石上存在兩個方向的作用力，則在很大一方面不能保證巷道周圍巖石的穩(wěn)定性。因此，針對這一現(xiàn)象，合理安裝錨桿，可以將三個方向的作用力都作用在圍巖部分，進而提高其穩(wěn)定性。同時，還能有效加大巖層弱面的抗剪強度，更有力地增加圍巖周邊的穩(wěn)定。

 

　　2.巷道掘進錨桿支護技術探究

 

　　在實際礦建工程巷道掘進作業(yè)中錨桿支護技術可以分為兩種，即巷內支護和巷旁支護。其中巷內支護又可分為基本支護及加強支護。具體內容如下。

 

　　2.1巷內支護

 

　　2.1.1基本支護

 

　　基本支護主要通過以下幾個方面來體現(xiàn)：①支護形式。在巷道掘進過程中，巷道內基本支護通常使用高預應力、強力錨桿以及錨索支護系統(tǒng)等方面[3]。所以，加強錨索和強力錨桿的高預應力，并在圍巖周邊進行擴散，可以有效控制圍巖中的新裂紋和結構面的離層滑動，進而在巷道掘進期間保證圍巖周圍的穩(wěn)定性和完整性。②支護材料。針對巷道內的圍巖容易被破壞的特性，在進行掘進作業(yè)時需要使用具有高延伸性以及高韌性的支護材料來輔助錨索和錨桿。比如錨桿的桿體使用BHR500的左旋無縱筋螺紋鋼筋，則屈服的強度必須大于500MPa，拉斷強度也要高于660MPa，并且沖擊的吸收保持在30J，伸長率達到20%。另外，錨索材料要使用具有高強度預應力的鋼絞線，并使拉斷荷載達到600kN，伸長率達到8%。為了讓錨桿預應力得到更有效的擴散，錨桿的組合構件通常需要使用鋼帶，以此保證巷道掘進作業(yè)的安全和穩(wěn)定。③支護參數(shù)。采用數(shù)值模擬的方式來進行實際對比，然后總結礦建工程的實際經驗，則能確定錨索和錨桿支護的具體參數(shù)數(shù)值。比如錨桿直徑為22cm，長度為2.5cm，則可以使用樹脂來加長錨固。其次設定預緊力距為500N·m，以及采用金屬網護頂和鋼帶加固。同時，錨桿的間、排距則根據(jù)頂板錨桿間、排距的設定值進行調整。除此之外，當頂板錨索的直徑達到φ22mm，長度6.3cm時，則每排需要設置2根錨索，且設定間距為1.8m，排距設定為2m，預緊力設定為300kN。

 

　　2.1.2加強支護

 

　　為了加強巷道圍巖周圍的穩(wěn)定性，保證巷道掘進作業(yè)的安全進行，則需要采取加強支護措施[4]。而在加強支護作業(yè)中，存在兩種工作方式，即單體支柱配頂梁玉專門設計的加強支護液壓支架。具體通過以下幾個方面進行加強措施如下：①單體支柱配頂梁。在巷道掘進實際工作中，巷道除了工作面支撐壓力的影響之外，還會受到煤幫缺失的影響，以致于巷道兩側的填充物達不到要求的強度。因此，針對這一問題，必須實施加強支護的措施，即進行高阻力加強支護的設置。該加強支護的設置，可以預防頂板的下沉，并有效控制頂板巖層離層，很大程度上可以保障頂板的完整性，以及為巷道掘進作業(yè)提供安全寬敞的施工空間，從而保證掘進作業(yè)順利運行。②專門設定的加強支護液壓的支架。在這一加強支護的設置中，主要是有頂梁、底座、立柱和四連桿等方面機構做成。所以，該支架前后由伸縮梁和推移千斤頂兩者連接，進而有效實現(xiàn)其推拉的自由移走。

 

　　2.2巷旁支護

 

　　在巷道掘進錨桿支護技術中，巷旁支護也存在較多的形式，而應用最廣地是充填式巷旁支護。該類支護方式在充填體變形性能以及充填體的強度性能方面具有較高的要求。一般來說，只有具有較好的變形性能和較高的強度，才能有效適應基本頂巖層旋轉下沉引起的變形，并且保證巷道內足夠的斷面積。充填式巷旁支護主要采用泵送方式，具體內容為：根據(jù)充填式巷道支護的要求，需要使用良好泵送性能的填充材料，且充填體上方的頂板也需提前做好錨索和錨桿支護等兩者之間的工作。同時，煤壁的位置需要沿著巷道長度5cm，且朝下3cm的工作范圍進行巷道掘進以及錨桿支護工作。并在錨桿支護工作時，將左旋無縱筋螺紋鋼錨桿的直徑和長度進行相應的設置，一般將間排距設定為1000mm×900mm。然后在每排位置布置4根錨桿，均采用金屬網及鋼帶進行護頂。

 

 

　　在礦建工程建設中，巷道掘進錨桿支護技術且被廣泛地應用，且具有穩(wěn)定性高、支護強度高、靈活多變以及機械化作業(yè)高等多種特點。但當前礦建工程的掘進作業(yè)的順利運行受到外界和內在等方面的因素影響，包括圍巖應力場復雜多變、地質條件、技術和設備的限制等方面，進而對巷道掘進速度及安全性產生較多的不利因素。因此，大力創(chuàng)新錨桿支護技術，合理應用和安裝錨桿技術，并且將其優(yōu)勢充分發(fā)揮，不僅可以加深錨桿支護技術的應用，還能提高錨桿支護技術的應用效果。從而有效實現(xiàn)巷道掘進作業(yè)的穩(wěn)定性，保證掘進作業(yè)安全順利的實施。