摘要：在煤礦巷道掘進工作中，快速支護施工工藝已成為提高巷道支護效果、實現(xiàn)快速掘進的關(guān)鍵。本文筆者對錨桿支護的應(yīng)用發(fā)展水平進行介紹，針對錨桿支護的薄弱環(huán)節(jié)，并展望了煤巷錨桿支護及快速掘進技術(shù)的發(fā)展方向，以供同行探討。
概述：錨桿支護技術(shù)是煤礦支護改革的發(fā)展方向，是煤礦繼綜合機械化采煤技術(shù)后又一重大推廣技術(shù)。在煤礦巷道掘進工作中，快速支護施工工藝已成為提高巷道支護效果、實現(xiàn)快速掘進的關(guān)鍵。然而，錨桿支護作為一種有效的采準巷道支護方式，由于對巷道圍巖強度的強化作用，可顯著提高圍巖的穩(wěn)定性，加之具有支護成本較低、成巷速度快、勞動強度減輕、提高巷道斷面利用率、簡化回采面端頭維護工藝、明顯改善作業(yè)環(huán)境和安全生產(chǎn)條件等優(yōu)點，可提高礦井的經(jīng)濟效益，因而成為煤礦企業(yè)礦井巷道的一種主要支護形式，代表了煤礦巷道支護技術(shù)的主要發(fā)展方向。
一、煤巷錨桿支護快速掘進技術(shù)的發(fā)展
?。ㄒ唬┰O(shè)計方法及設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化。支護設(shè)計以往主要是依據(jù)懸吊理論、組合拱理論或擠壓加固理論，采用工程類比法和計算公式法。但由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，就一種方法或一個公式不能給出合理的設(shè)計參數(shù)。為解決這一難題，采用以地應(yīng)力為基礎(chǔ)的動態(tài)設(shè)計法，并在此基礎(chǔ)上建立計算機輔助設(shè)計的專家系統(tǒng)。該方法主要內(nèi)容為“地質(zhì)力學(xué)評估數(shù)值模擬初始設(shè)計現(xiàn)場監(jiān)測利用反饋信息修改設(shè)計”?，F(xiàn)場監(jiān)測非常關(guān)鍵，監(jiān)測取得的數(shù)據(jù)是作為二次修改設(shè)計的依據(jù)，修改設(shè)計后再應(yīng)用于實踐。只有經(jīng)過不斷地改進支護設(shè)計，才能使錨桿支護更為經(jīng)濟、合理。在選定設(shè)計方法之后，還要根據(jù)不同的頂板巖性及地質(zhì)構(gòu)造特點，優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，為快速掘進提供技術(shù)依據(jù)。
?。ǘ╅_發(fā)掘錨新機具。當前煤巷快速掘進的施工方法為：掘進機割煤橋式膠帶轉(zhuǎn)載機和固定皮帶機運煤敲幫問頂頂錨桿機打頂眼并安裝、幫錨桿機打幫眼并安裝，實現(xiàn)一次成巷，及時支護。這種方法的主要矛盾是掘進工作面的開機率較低，一般在30%以下，支護時間過長，跟不上機掘速度，影響單進水平的提高。因此發(fā)展掘錨聯(lián)合機組，實現(xiàn)“掘支錨一體化”平行作業(yè)，將是加快煤巷錨桿支護單進速度的必要手段。就目前的施工工藝而言，影響快速掘進的主要因素有兩方面：一是掘進機割煤速度；二是錨桿機打眼及安裝速度?，F(xiàn)在使用的S100及EBJ132型掘進機功率較小，割煤速度較慢，打眼使用的MQT－50型風(fēng)動錨桿鉆機鉆進速度慢，維修率較高。因此，要實現(xiàn)快速掘進，一方面要發(fā)展應(yīng)用大功率掘進機，如S200型；另一方面要研制新型錨桿鉆機。
（三）增大安裝預(yù)緊力。根據(jù)錨桿組合梁作用原理，較大的安裝預(yù)緊力可在頂板內(nèi)形成強度較大的組合巖梁，增強頂板巖梁的整體抗彎能力。一般來講，安裝預(yù)緊力與安裝扭矩呈線性比例關(guān)系，增大安裝扭矩便可獲得較大的安裝預(yù)緊力。這樣可在頂板內(nèi)快速形成強度較大的組合巖梁，增強頂板的整體強度。
?。ㄋ模╁^桿聯(lián)合支護。穩(wěn)定的圍巖采用單一的錨桿支護是可行的，但是在受到動壓影響，處于軟巖層中，圍巖容易變形、地層壓力大的不穩(wěn)定圍巖，則必須采用不同的錨桿聯(lián)合支護。對于不穩(wěn)定或極不穩(wěn)定巷道，這類巷道的特點是圍巖破壞范圍和變形量大，除錨桿支護配錨梁網(wǎng)組合支護外，還應(yīng)采取加長錨桿長度、縮小錨桿間排距、頂板注漿、錨索加固等特殊手段加強支護。另外，在大跨度的交岔點、硐室、切眼和地質(zhì)構(gòu)造破碎帶，單純的錨桿支護不足以維護工程穩(wěn)定，還須用上述手段輔助加強支護。如果這些問題得以解決，就可以把錨桿支護作為唯一的頂板支護方式，實現(xiàn)巷道支護錨桿化，進一步提高巷道的掘進速度。
?。ㄎ澹┒沃ёo。在施工設(shè)計時，考慮到圍巖的自身承載能力，以現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)為指導(dǎo)，增大錨桿間排距，先布置低密度錨桿，后路及時進行二次支護，與迎頭支護平行作業(yè)，使支護強度達到最終支護密度。具體施工時，還要確定二次支護距離迎頭的距離。二次支護可采用小孔徑錨索或柔性錨桿，以彌補一般錨桿支護的不足，錨固到深層堅硬巖層，增強支護的可靠性。
二、加強施工管理與員工培訓(xùn)
首先，錨桿支護除了嚴格按要求措施施工、加強工程質(zhì)量監(jiān)督之外，監(jiān)測是監(jiān)督施工質(zhì)量、保證支護安全可靠的重要手段。目前主要使用頂板離層儀及無損錨桿測力計來檢測頂板離層和錨桿受力。目前需要一種綜合測力裝置，同時監(jiān)測巷道頂板離層情況及錨桿所受載荷，據(jù)此可對支護效果進行綜合分析評價，使支護更加經(jīng)濟、合理。
其次，快速掘進的施工組織采用綜合作業(yè)隊勞動組織形式，其特點是施工的主要工種和輔助工種組織在一起，既分工又協(xié)作，一隊多能。此外還應(yīng)建立健全各種規(guī)章制度，包括現(xiàn)場交接班、崗位責(zé)任、質(zhì)量驗收、設(shè)備維修、技術(shù)管理和材料管理制度等，實現(xiàn)區(qū)隊管理制度化、規(guī)范化。在技術(shù)管理上，要堅持正規(guī)作業(yè)循環(huán)和多工種平行作業(yè)，這是實現(xiàn)快速掘進的有效方式。在施工管理上，必須達到一次成巷，不留尾巴工程。
結(jié)束語：目前，煤巷錨桿支護及快速掘進技術(shù)取得了長足的發(fā)展，錨桿支護在理論上正逐步完善，支護效果也達到預(yù)期要求，但仍然跟不上采煤技術(shù)的發(fā)展，并且在現(xiàn)場施工中仍存在較多問題，造成掘進速度上不去，這就需要盡快實現(xiàn)錨桿支護技術(shù)科學(xué)化、系統(tǒng)化、規(guī)范化，為更好地協(xié)調(diào)采掘關(guān)系，為礦井的高產(chǎn)高效建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)，從而推動快速掘進技術(shù)的全面發(fā)展。
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