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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(jìn)的工藝技術(shù)。其主要包括巷道的支護(hù)和煤炭的裝運(yùn)等方面，因而要求煤炭開采工作既要保證巷道掘進(jìn)的順利，同時(shí)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(qiáng)化巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，對于礦建工程發(fā)展具有較為深遠(yuǎn)的意義。

 

　　1.巷道掘進(jìn)錨桿支護(hù)技術(shù)的作用機(jī)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(nèi)，并在巷道掘進(jìn)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(shè)置錨桿，進(jìn)而起到穩(wěn)定整個(gè)巷道的作用。具體通過以下幾個(gè)方面理解錨桿支護(hù)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(cè)為支點(diǎn)，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(shí)也會導(dǎo)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(qiáng)度。②懸吊作用。這個(gè)原理主要是指在巖體上，結(jié)合錨桿懸吊快要掉落的圍巖及軟弱巖層，在這個(gè)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(jìn)而有效承載支架上的荷載。同時(shí)，在這個(gè)作用力下，能夠支撐頂板壓力的重量。另外，合理應(yīng)用錨桿技術(shù)，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(bǔ)強(qiáng)作用。一般情況下，圍巖上的巖石上存在三個(gè)方向的作用力，巷道周邊耳朵巖石上存在兩個(gè)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(gè)方向的作用力都作用在圍巖部分，進(jìn)而提高其穩(wěn)定性。同時(shí)，還能有效加大巖層弱面的抗剪強(qiáng)度，更有力地增加圍巖周邊的穩(wěn)定。

 

　　2.巷道掘進(jìn)錨桿支護(hù)技術(shù)探究

 

　　在實(shí)際礦建工程巷道掘進(jìn)作業(yè)中錨桿支護(hù)技術(shù)可以分為兩種，即巷內(nèi)支護(hù)和巷旁支護(hù)。其中巷內(nèi)支護(hù)又可分為基本支護(hù)及加強(qiáng)支護(hù)。具體內(nèi)容如下。

 

　　2.1巷內(nèi)支護(hù)

 

　　2.1.1基本支護(hù)

 

　　基本支護(hù)主要通過以下幾個(gè)方面來體現(xiàn)：①支護(hù)形式。在巷道掘進(jìn)過程中，巷道內(nèi)基本支護(hù)通常使用高預(yù)應(yīng)力、強(qiáng)力錨桿以及錨索支護(hù)系統(tǒng)等方面[3]。所以，加強(qiáng)錨索和強(qiáng)力錨桿的高預(yù)應(yīng)力，并在圍巖周邊進(jìn)行擴(kuò)散，可以有效控制圍巖中的新裂紋和結(jié)構(gòu)面的離層滑動，進(jìn)而在巷道掘進(jìn)期間保證圍巖周圍的穩(wěn)定性和完整性。②支護(hù)材料。針對巷道內(nèi)的圍巖容易被破壞的特性，在進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)時(shí)需要使用具有高延伸性以及高韌性的支護(hù)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(qiáng)度必須大于500MPa，拉斷強(qiáng)度也要高于660MPa，并且沖擊的吸收保持在30J，伸長率達(dá)到20%。另外，錨索材料要使用具有高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力的鋼絞線，并使拉斷荷載達(dá)到600kN，伸長率達(dá)到8%。為了讓錨桿預(yù)應(yīng)力得到更有效的擴(kuò)散，錨桿的組合構(gòu)件通常需要使用鋼帶，以此保證巷道掘進(jìn)作業(yè)的安全和穩(wěn)定。③支護(hù)參數(shù)。采用數(shù)值模擬的方式來進(jìn)行實(shí)際對比，然后總結(jié)礦建工程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，則能確定錨索和錨桿支護(hù)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(shè)定預(yù)緊力距為500N·m，以及采用金屬網(wǎng)護(hù)頂和鋼帶加固。同時(shí)，錨桿的間、排距則根據(jù)頂板錨桿間、排距的設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整。除此之外，當(dāng)頂板錨索的直徑達(dá)到φ22mm，長度6.3cm時(shí)，則每排需要設(shè)置2根錨索，且設(shè)定間距為1.8m，排距設(shè)定為2m，預(yù)緊力設(shè)定為300kN。

 

　　2.1.2加強(qiáng)支護(hù)

 

　　為了加強(qiáng)巷道圍巖周圍的穩(wěn)定性，保證巷道掘進(jìn)作業(yè)的安全進(jìn)行，則需要采取加強(qiáng)支護(hù)措施[4]。而在加強(qiáng)支護(hù)作業(yè)中，存在兩種工作方式，即單體支柱配頂梁玉專門設(shè)計(jì)的加強(qiáng)支護(hù)液壓支架。具體通過以下幾個(gè)方面進(jìn)行加強(qiáng)措施如下：①單體支柱配頂梁。在巷道掘進(jìn)實(shí)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(cè)的填充物達(dá)不到要求的強(qiáng)度。因此，針對這一問題，必須實(shí)施加強(qiáng)支護(hù)的措施，即進(jìn)行高阻力加強(qiáng)支護(hù)的設(shè)置。該加強(qiáng)支護(hù)的設(shè)置，可以預(yù)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(jìn)作業(yè)提供安全寬敞的施工空間，從而保證掘進(jìn)作業(yè)順利運(yùn)行。②專門設(shè)定的加強(qiáng)支護(hù)液壓的支架。在這一加強(qiáng)支護(hù)的設(shè)置中，主要是有頂梁、底座、立柱和四連桿等方面機(jī)構(gòu)做成。所以，該支架前后由伸縮梁和推移千斤頂兩者連接，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)其推拉的自由移走。

 

　　2.2巷旁支護(hù)

 

　　在巷道掘進(jìn)錨桿支護(hù)技術(shù)中，巷旁支護(hù)也存在較多的形式，而應(yīng)用最廣地是充填式巷旁支護(hù)。該類支護(hù)方式在充填體變形性能以及充填體的強(qiáng)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(qiáng)度，才能有效適應(yīng)基本頂巖層旋轉(zhuǎn)下沉引起的變形，并且保證巷道內(nèi)足夠的斷面積。充填式巷旁支護(hù)主要采用泵送方式，具體內(nèi)容為：根據(jù)充填式巷道支護(hù)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(hù)等兩者之間的工作。同時(shí)，煤壁的位置需要沿著巷道長度5cm，且朝下3cm的工作范圍進(jìn)行巷道掘進(jìn)以及錨桿支護(hù)工作。并在錨桿支護(hù)工作時(shí)，將左旋無縱筋螺紋鋼錨桿的直徑和長度進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，一般將間排距設(shè)定為1000mm×900mm。然后在每排位置布置4根錨桿，均采用金屬網(wǎng)及鋼帶進(jìn)行護(hù)頂。

 

 

　　在礦建工程建設(shè)中，巷道掘進(jìn)錨桿支護(hù)技術(shù)且被廣泛地應(yīng)用，且具有穩(wěn)定性高、支護(hù)強(qiáng)度高、靈活多變以及機(jī)械化作業(yè)高等多種特點(diǎn)。但當(dāng)前礦建工程的掘進(jìn)作業(yè)的順利運(yùn)行受到外界和內(nèi)在等方面的因素影響，包括圍巖應(yīng)力場復(fù)雜多變、地質(zhì)條件、技術(shù)和設(shè)備的限制等方面，進(jìn)而對巷道掘進(jìn)速度及安全性產(chǎn)生較多的不利因素。因此，大力創(chuàng)新錨桿支護(hù)技術(shù)，合理應(yīng)用和安裝錨桿技術(shù)，并且將其優(yōu)勢充分發(fā)揮，不僅可以加深錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，還能提高錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果。從而有效實(shí)現(xiàn)巷道掘進(jìn)作業(yè)的穩(wěn)定性，保證掘進(jìn)作業(yè)安全順利的實(shí)施。