摘要：錨桿支護(hù)是現(xiàn)代煤礦支護(hù)的一種重要支護(hù)方式，在煤礦生產(chǎn)中扮演著很重要的角色。介紹煤礦開發(fā)出的錨桿支護(hù)成套技術(shù)，采用成套技術(shù)系統(tǒng)，必要時(shí)配合注漿加固，能夠有效控制巷道圍巖的強(qiáng)烈變形，并取得良好的支護(hù)效果。
引言
錨桿具有主動(dòng)支護(hù)、有效強(qiáng)化圍巖強(qiáng)度和保持圍巖穩(wěn)定、施工簡單、成本較低、安全可靠、改善作業(yè)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為世界各國巷道支護(hù)的一種主要形式。在煤礦生產(chǎn)過程中，支護(hù)是其不可缺少的一部分，對(duì)冒頂片幫等有非常重要的作用。發(fā)生冒頂片幫的原因主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：
?、僦ёo(hù)設(shè)計(jì)方面常由于只注重考慮頂板支護(hù)，頂班支護(hù)的足夠好，而不考慮巷幫支護(hù)的研究，那么如果巷道幫支護(hù)的強(qiáng)度太小，錨固力低，那么支護(hù)效果就會(huì)很差，就會(huì)造成煤壁極其松軟。要是發(fā)生片幫以后，巷道變得越來越寬，可能就會(huì)引起應(yīng)力的重新分布，導(dǎo)致冒頂面積逐漸變得越來越大，最后頂板靠近煤幫側(cè)發(fā)生破斷，導(dǎo)致大面積的矸石冒落。
②生產(chǎn)管理方面表現(xiàn)為技術(shù)管理和質(zhì)量管理不到位，在頂板巖石性質(zhì)發(fā)生改變時(shí)，工作人員未及時(shí)將信息反映到技術(shù)部門，最終可能導(dǎo)致頂板事故的發(fā)生。我們書本上所介紹的錨桿支護(hù)理論有好幾種，比如組合梁、加固拱、最大水平地應(yīng)力等理論，這些理論在煤礦生產(chǎn)過程中，特別是礦壓觀測中，具有非常重要的意義，但是它們也具有一定的欠缺。
1煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)
煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)包括以下幾個(gè)部分：巷道圍巖力學(xué)測試、支護(hù)設(shè)計(jì)、材料、工程質(zhì)量檢測、礦壓監(jiān)測、特殊地質(zhì)條件支護(hù)技術(shù)等諸多方面。
1.1巷道圍巖力學(xué)測試技術(shù)
巷道圍巖力學(xué)測試主要包括以下三個(gè)部分：原巖應(yīng)力、結(jié)構(gòu)測量與煤巖體強(qiáng)度。對(duì)于地應(yīng)力測量，井下大部分采用應(yīng)力解除法和水壓致裂法這兩種方法。對(duì)于煤巖體結(jié)構(gòu)測量，礦用電子鉆孔窺視儀在煤礦上得到了廣泛的使用，它的最主要的作用就是可以準(zhǔn)確、快速地觀測到煤巖體中的層理、節(jié)理、裂隙等結(jié)構(gòu)面及離層。對(duì)于煤巖體強(qiáng)度測試，鉆孔觸探法井下煤巖體強(qiáng)度原位測定裝置已經(jīng)在煤礦生產(chǎn)上被廣泛使用，從而在井下鉆孔中能夠快速、準(zhǔn)確地測量出煤巖體的抗壓強(qiáng)度。
1.2錨桿支護(hù)材料
支護(hù)材料經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展過程，低強(qiáng)度、高強(qiáng)度、高預(yù)應(yīng)力、強(qiáng)力支護(hù)。通過優(yōu)化錨桿體結(jié)構(gòu)及其形狀，使得錨固效果得到很好的改善；通過使用礦用錨桿專用的鋼材，從而使其達(dá)到更高的級(jí)別，如高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度。對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方面，煤礦上已經(jīng)使用了自身專用的大直徑、高噸位錨索。索體直徑最大達(dá)22mm，拉斷載荷達(dá)600kN。
1.3錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法
煤礦巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)大部分采用一種名叫動(dòng)態(tài)信息設(shè)計(jì)法。因?yàn)樵O(shè)計(jì)它是要經(jīng)歷一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展變化的過程，而不是一次就可以直接完成的。在其變化發(fā)展中每個(gè)過程中都必須要充分利用它所提供的必要信息，及時(shí)對(duì)其提供的信息進(jìn)行跟蹤實(shí)時(shí)收集、反映之后進(jìn)行綜合分析。在進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，處理好錨桿與錨索支護(hù)各構(gòu)件之間的相互匹配關(guān)系，對(duì)發(fā)揮構(gòu)件間的作用，乃至整個(gè)礦井的支護(hù)系統(tǒng)的整體支護(hù)效果都具有非常重要的作用。從礦井生產(chǎn)來看有以下幾種匹配關(guān)系，
?、馘^桿托板、螺母應(yīng)與桿體的強(qiáng)度匹配，桿體必須要與錨固劑所具有的力學(xué)性能應(yīng)該相匹配，還要與其組合構(gòu)件及金屬網(wǎng)的形式所反映的力學(xué)參數(shù)相匹配。
②高強(qiáng)度拱形托板、高強(qiáng)度螺母及高效減摩墊片應(yīng)該必須與高預(yù)應(yīng)力、強(qiáng)力錨桿桿體相配套，而強(qiáng)度與剛度比較高、護(hù)表面積比較大的w型鋼帶應(yīng)該與組合構(gòu)件相配套，在應(yīng)用中所使用的金屬網(wǎng)最好要采用強(qiáng)度與剛度比較高的鋼筋網(wǎng)。預(yù)應(yīng)力錨索在煤巷中配合錨桿支護(hù)，可以增加支護(hù)強(qiáng)度，提高錨桿圍護(hù)的可靠性。
1.4困難復(fù)雜條件下的四五類巷道圍巖一般比較松軟破碎、地應(yīng)力較大、易受采動(dòng)影響，因而巷道變形速度比較快，變形量比較大，所以對(duì)于維護(hù)來說相對(duì)比較困難。
1.5錨固與注漿聯(lián)合加固技術(shù)
如果巷道掘進(jìn)在松散破碎的煤巖體中，而且如果只是單獨(dú)的采用錨桿支護(hù)，那么可能錨固效果不會(huì)太理想，致使錨桿的優(yōu)良的性能不能充分發(fā)揮出來。此外，對(duì)于已經(jīng)破壞了的巷道，對(duì)其進(jìn)行維修或翻修，假若單獨(dú)只是采用錨桿支護(hù)，那么其支護(hù)效果也不會(huì)達(dá)到很好的效果。所以如果對(duì)于錨固技術(shù)和注漿加固技術(shù)，這兩種技術(shù)如果能夠有機(jī)的結(jié)合在一起的話，將來肯定會(huì)成為解決破碎圍巖巷道支護(hù)的最重要的且最有效的方法。根據(jù)現(xiàn)代煤礦的巷道特點(diǎn)，開發(fā)出了不同形式的注漿錨桿。對(duì)于單純用錨桿支護(hù)不足以保持巷道圍巖的穩(wěn)定時(shí)，可輔以兩種加強(qiáng)支護(hù)：一是小孔徑預(yù)應(yīng)力錨索，孔徑僅28mm，施工簡單、價(jià)格低廉、而且安全可靠；二是巷道圍巖注漿加固，當(dāng)巷道圍巖特別破碎。隨掘隨冒，可采取超前注漿，一般條件采取滯后注漿。復(fù)雜圍巖的支護(hù)技術(shù)應(yīng)用廣泛。
1.6錨桿支護(hù)的可靠性
提高錨桿支護(hù)有以下六種途徑：
?、僦ёo(hù)要及時(shí)。
?、谥ёo(hù)設(shè)計(jì)和監(jiān)測管理到位。
?、鄱ㄆ谶M(jìn)行拉拔試驗(yàn)。
?、芗訌?qiáng)班組質(zhì)量檢查。
⑤把握錨固質(zhì)量關(guān)。
⑥抓好預(yù)緊力質(zhì)量關(guān)。
2現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)
全國20個(gè)省和自治區(qū)的58個(gè)大中型礦區(qū)已經(jīng)開始大范圍的推廣應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)研究成果。所應(yīng)用范圍從大巷、集中巷，到回采巷道；從近水平煤層、緩傾斜煤層巷道，到急傾斜煤層巷道；從薄煤層到厚煤層巷道，從實(shí)體煤巷道，到沿空掘巷、采空區(qū)留巷；從普采到綜采放頂煤工作面沿煤層底板掘進(jìn)的煤頂巷道和全煤巷道；從小斷面巷道到大斷面開切眼、硐室與交岔點(diǎn)；從圍巖比較穩(wěn)定的巷道，到極破碎、強(qiáng)膨脹圍巖巷道；從淺部巷道，到深部高地應(yīng)力沖擊地壓巷道概括了煤礦上的各種巷道類型。圖1是放頂煤錨桿支護(hù)布置圖，它是關(guān)于沿空掘巷斷面很大時(shí)錨桿支護(hù)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)使巷道支護(hù)效果與安全程度，以及巷道掘進(jìn)機(jī)械化程度、掘進(jìn)速度與工效得到了有效的改進(jìn)，從而解決了一系列巷道支護(hù)方面的難題，從而有力保障了礦井開拓部署和巷道布置改革的提高。有效支護(hù)了煤巖頂和全煤巷道、沿空掘巷等大斷面巷道，從而保證了綜采放頂煤開采等采煤法的成功應(yīng)用在厚煤層中，并且保證了煤礦實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益最大化的目標(biāo)。
3結(jié)語
煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)在礦上應(yīng)用趨于成熟，目前亟待開展適合各種煤層條件下的錨網(wǎng)支護(hù)施工質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)和支護(hù)安全監(jiān)控技術(shù)課題公關(guān)，以提高對(duì)支護(hù)安全性的判斷能力。錨桿支護(hù)作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須綜合考慮各種復(fù)雜因素，如地質(zhì)因素、工程因素、設(shè)計(jì)因素、費(fèi)用、技術(shù)條件和服務(wù)年限等，從這些因素中找出最可靠、最經(jīng)濟(jì)的錨桿支護(hù)方案。另外還要具體問題具體分析，理論聯(lián)系實(shí)際。
成功提示
錯(cuò)誤提示
警告提示
評(píng)論 （0）