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　　錨桿支護(hù)技術(shù)作為現(xiàn)階段煤礦建設(shè)工程中經(jīng)常被使用的技術(shù)，其主要應(yīng)用在對(duì)圍巖的加固，從而保障在礦井等施工中的安全。通過(guò)錨桿技術(shù)，使得在煤礦施工中其更加方便、高效，但錨桿支護(hù)技術(shù)受各種影響的影響，因此，本文對(duì)此進(jìn)行深入的探討。

 

 

　　所謂的錨桿其是指被安置在巷道圍巖體內(nèi)，如桿狀錨栓的體系，在煤礦工程中，在對(duì)巷道進(jìn)行掘進(jìn)之后，為進(jìn)一步的對(duì)圍巖加固，需要將錨桿的眼鉆到圍巖當(dāng)中，閉關(guān)通過(guò)錨桿孔對(duì)錨桿進(jìn)行安置，從而讓整個(gè)巷道保持穩(wěn)定。因此，從這樣的定義下，錨桿支護(hù)的作用原理可以包括以下幾個(gè)方面：

 

　　第一，懸吊的作用。通過(guò)利用錨桿來(lái)懸吊快要冒落的軟弱巖層以及圍巖，從而使得其中的圍巖的重量有錨桿來(lái)對(duì)其進(jìn)行承載，以此維持整個(gè)巷道工程的安全、穩(wěn)定。

 

　　第二，組合梁的作用。該作用原理是指通過(guò)組合梁的方式，看待平頂巷道的層狀頂板。其支點(diǎn)通常為巷道的兩側(cè)，在一定的負(fù)載的作用下，會(huì)對(duì)每層的板梁進(jìn)行受力，從而出現(xiàn)彎曲的現(xiàn)象，那么下緣以及上緣的狀態(tài)就會(huì)維持在受壓或者受拉。同時(shí)在符合的作用之下，通過(guò)錨桿對(duì)板梁壓緊，從而使得其彎曲的強(qiáng)度得到很大的改善，并大幅度的提高。

 

　　第三，具有擠壓和加固拱的作用。在實(shí)踐中，通過(guò)將錨桿合理的放置到巷道的周圍，并有效的將其連接到巷道拱部節(jié)理發(fā)育的巖體，由此可形成拱形的壓縮帶。而這種拱形，在壓縮方面的承載能力是非常強(qiáng)的，并且還可在一定的程度上承載來(lái)自頂板的壓力。

 

　　第四，減跨的作用。通過(guò)對(duì)錨桿支護(hù)技術(shù)的合理的運(yùn)用，在很大的程度上減少其力拱的高度和跨度；在巷道中安裝錨桿，則相當(dāng)于將支柱安裝在了上面。

 

　　第五，圍巖補(bǔ)強(qiáng)加固作用。在一般的情況下，會(huì)有三個(gè)不同方向的力作用在巷道的圍巖上，而其中的兩個(gè)方向的力會(huì)作用在巷道的巖石上，并且前者通常都會(huì)大于后者。這樣就無(wú)法對(duì)其中的受力均衡實(shí)行保障，因此，在對(duì)錨桿進(jìn)行安裝的時(shí)候，必須對(duì)其進(jìn)行合理的受力分析，以此提高其不同方向與圍巖作用的受力均衡。

 

 

　　通過(guò)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，影響錨桿支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵因素主要包括以下幾方面：

 

　　第一，巷道圍巖自身的強(qiáng)度。在巷道中，對(duì)軟弱的圍巖而言，因?yàn)槠渌绍?，在錨桿進(jìn)行支護(hù)的時(shí)候，可能會(huì)發(fā)發(fā)生位移。同時(shí)隨著錨桿承載力的加大，圍巖的強(qiáng)度也在不斷的加大，當(dāng)這個(gè)強(qiáng)度在超過(guò)一定的臨界值之后，頂板所產(chǎn)生的位移則變得很小，這主要是因?yàn)槠涑辛﹂_(kāi)始被分擔(dān)。

 

　　第二，地應(yīng)力。所謂的地應(yīng)力其主要包括礦建工程建設(shè)中的地質(zhì)構(gòu)造的盈利以及自重的應(yīng)力。地應(yīng)力的大小決定著圍巖所受到的破壞程度以及其變性程度。因此，地應(yīng)力成為影響錨桿支護(hù)技術(shù)施工的關(guān)鍵因素之一。

 

　　第三，采動(dòng)集中壓力。在礦建施工中，對(duì)回采的工作面所受到的壓力來(lái)講，其前后所受到的采動(dòng)的壓力與直接頂或者是老頂?shù)膹?qiáng)度有著密切的關(guān)系，當(dāng)老頂?shù)膲簭?qiáng)越小的時(shí)候，臨近的巷道所受到的影響也就越小，若其比值大于某值之后，老頂垮落錯(cuò)動(dòng)將不會(huì)對(duì)巷道造成太大影響，煤層的超前壓力會(huì)對(duì)巷道的圍巖產(chǎn)生較大影響，再加上采動(dòng)壓力的疊加，因而兩側(cè)的采空巷道所受影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一側(cè)的巷道。

 

　　第四，端面的尺寸與形狀。所謂的端面是指巷道的斷面。在礦建中在對(duì)巷道進(jìn)行挖掘的時(shí)候，圍巖的應(yīng)力會(huì)進(jìn)行重新的分布，因此，其所受力的大小與巷道的形狀有著密切的關(guān)系。因此，在施工中，原巖的應(yīng)力在保持不變的時(shí)候，通過(guò)對(duì)圍巖的應(yīng)力分布進(jìn)行改變的方式，來(lái)維持其頂板工程的完整性。

 

 

　　3.1錨桿支護(hù)現(xiàn)狀

 

　　某煤礦的礦井巷道掘進(jìn)施工為該煤礦建設(shè)的重點(diǎn)，而巷道支護(hù)問(wèn)題對(duì)礦井的安全起著關(guān)鍵的作用。該煤礦其一號(hào)具體的每層分布為傾向北和北西，地層的傾角在1°～4°，該層的巖石的硬度在f=4～6之間，同時(shí)井內(nèi)沒(méi)有發(fā)生過(guò)斷層或者是巖漿的活動(dòng)；二號(hào)則為井田中唯一可進(jìn)行開(kāi)采的煤層，并且其分布比較廣泛，特點(diǎn)則呈現(xiàn)出南厚而北薄的趨勢(shì)。在2號(hào)的煤層的頂板可以將其分為基本頂、偽頂以及直接頂。其中偽頂多為泥巖、砂質(zhì)泥巖等；直接頂則多為細(xì)砂巖；老頂為中-細(xì)砂粒巖。底板則主要為泥巖，并且其層位比較穩(wěn)定，硬度也保持在f=4～6。

 

　　針對(duì)上述工程是實(shí)際情況，對(duì)巷道錨桿的相關(guān)技術(shù)則采用以下的標(biāo)準(zhǔn)：

 

　　第一，桿體為普通圓鋼，并且直徑在φ18mm，同時(shí)上端則為240mm的扁麻花，下端則為100mm的螺桿，桿體的長(zhǎng)度在1.8m；

 

　　第二，其中的螺母采用M18的型號(hào)，厚度在12mm；

 

　　第三，托板的標(biāo)準(zhǔn)則為長(zhǎng)×寬×厚=140×140×6mm的熱軋鋼，并且其壓槽的深度在10mm；

 

　　第四，錨固劑采用其標(biāo)準(zhǔn)為Zφ35×300mm的樹(shù)脂錨固劑。

 

　　第五，錨固形式為采用端錨長(zhǎng)度在480mm；

 

　　第六，設(shè)計(jì)的錨固力的標(biāo)準(zhǔn)在5T及其以上；

 

　　第七，其支護(hù)的密度則采用800×800mm的棱形的布置。

 

　　3.2存在的問(wèn)題分析

 

　　通過(guò)上述對(duì)巷道土質(zhì)的描述，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)，可得出該錨桿技術(shù)要求主要存在以下的問(wèn)題：

 

　　第一，錨桿的不對(duì)等，導(dǎo)致對(duì)頂板的支護(hù)力的設(shè)計(jì)不能達(dá)到其誰(shuí)家的要求。針對(duì)直徑為18mm的圓鋼，其拉斷力一般在10T及其以上，錨固力則在7噸以上，設(shè)計(jì)的值則在5T。但是，在該技術(shù)要求中，其采用的螺母的厚度在12mm，其抗剪力通常都比較小，通過(guò)時(shí)通過(guò)在1.5T～4.5T的壓力的測(cè)試之下，其母絲全部脫落。托板的強(qiáng)度比較小，通過(guò)3.5T的測(cè)試，其托板變形，被壓平。

 

　　第二，錨桿設(shè)計(jì)無(wú)預(yù)應(yīng)力，從而不能對(duì)你頂板起到有效的支撐的作用。同時(shí)，在頂板發(fā)生下沉后，加大了頂板對(duì)錨桿所產(chǎn)生的壓力；

 

　　第三，在工程中采用了Z型錨固劑，該錨固劑其典型的特點(diǎn)是其凝固的時(shí)間與CK型號(hào)的錨固劑相比要長(zhǎng)很多。如CK凝固劑等待的時(shí)間為3分鐘，而Z型則需要8分鐘。而在施工的過(guò)程當(dāng)中，施工人員加快礦井施工的進(jìn)度，往往等不到8分鐘，從而將支護(hù)設(shè)備進(jìn)行施工，從而使得其頂有著很大下沉量，給頂帶來(lái)很大的破壞性。

 

　　第四，2號(hào)礦井每層的頂板采用的是泥巖的頂板，從而使得其完整性和強(qiáng)度變低。

 

　　3.3對(duì)錨桿設(shè)計(jì)的技術(shù)改進(jìn)

 

　　針對(duì)上述的試驗(yàn)分析，第一，采用變更螺母的方式，將現(xiàn)在的M18型號(hào)的螺母換成專用的錨桿螺母，其厚度在24mm；第二增加錨桿托板的強(qiáng)度，將現(xiàn)在的托板的厚度從6mm調(diào)整到8mm，以此保證其可承受5T以上的變形力；第三，將現(xiàn)在的Z型號(hào)的錨固劑改為CK錨固劑，后者是在施工的過(guò)程中做好對(duì)凝固時(shí)間的掌握；第四，開(kāi)展頂板離層、下沉觀測(cè)工作，以便能對(duì)變化的頂板及時(shí)采取措施進(jìn)行支護(hù)。

 

 

　　錨桿支護(hù)的關(guān)鍵因素作為理論的參考，在實(shí)踐的應(yīng)用中還必須根據(jù)其工程的不同進(jìn)行具體的分析，以此保證其設(shè)計(jì)的科學(xué)性，更好的發(fā)揮錨桿支護(hù)在煤礦建設(shè)的作用，減少事故發(fā)生，提高巷道支護(hù)的安全性。