摘要：簡要分析了煤巷錨桿支護的應用情況及發(fā)展水平，分析了煤巷錨桿支護設計的一般原則，對錨桿支護的施工進行詳細的論述。
錨桿支護因其具有支護效果好、支護成本低、工人勞動強度低、作業(yè)環(huán)境好、安全可靠等優(yōu)越性，目前已被國內外煤礦、隧道、護坡所認可的主要支護手段。一些國家對錨桿支護技術進行了全面的研究，取得了良好的效果。我國煤巷錨桿支護技術經(jīng)歷了低強度錨桿、高強度錨桿及高預應力、強力錨桿支護的發(fā)展階段。從發(fā)展的時段來看，大致可分：
(1)20世紀80年代后期的起步階段，此階段錨桿支護的應用主要集中在少數(shù)礦區(qū)，進行了一些基礎性和試驗性的研究；
(2)1991～1995年的攻關階段，此階段煤巷錨桿支護技術作為國家“八五”期間的重點項目進行攻關，取得了一大批科研成果，錨桿支護應用在各大煤礦得到全面的推廣，錨桿支護在煤礦的支護比例逐漸提高；
(3)1996～1997年的引進和消化階段，此階段我國引進、吸收和消化國外技術的基礎上，結合我國具體情況，集中現(xiàn)場、科研院所及大專院校等多方面的優(yōu)勢，經(jīng)過兩年大規(guī)模研究和試驗，初步形成了適合我國煤礦條件的煤巷錨桿支護成套技術；
(4)1998年至今的推廣和提高階段，目前國內各大礦區(qū)廣泛推廣應用，取得了顯著的技術經(jīng)濟效益。目前，有些礦區(qū)錨桿支護率已超過90%，很多礦區(qū)錨桿支護率達到60%，使我國煤礦巷道支護技術發(fā)展到一個嶄新的階段。
一、錨桿支護理論分析
隨著錨桿支護工程實踐的不斷豐富，適用于各種圍巖條件下的各種錨桿支護理論相繼被提出并逐步得到發(fā)展和完善。對錨桿支護作用機理的進一步深化了認識，認為錨桿的本質作用在于阻止圍巖出現(xiàn)張開裂隙和裂紋，結構面出現(xiàn)離層與滑動，最大限度地保持圍巖的完整性，避免有害變形出現(xiàn)，同時高強度、高剛度錨桿組合支護系統(tǒng)得到廣泛認可，不僅重視錨桿強度，而且強調支護系統(tǒng)的剛度和整體效果，特別是錨桿預緊力和組合構件的重要性，使錨桿支護真正實現(xiàn)了主動、及時支護。
在支護理論方面，目前，國內較成熟的錨桿支護理論主要可歸納為3大類：
(1)基于錨桿的懸吊作用而提出的懸吊理論、減跨理論等；
(2)基于錨桿的擠壓、加固作用提出的組合梁理論、組合拱理論以及楔固理論等；
(3)綜合錨桿各方面的作用而提出的松動圈支護理論、錨固體強度強化理論、錨注理論、最大水平應力理論以及錨桿桁架支護理論等。
近年來煤炭科學研究院的專家們提出的針對復雜困難巷道圍巖條件的高預應力、強力錨桿一次支護理論也已在工程實際中應用。這些理論在生產(chǎn)實踐中發(fā)揮了積極作用，但由于理論本身的局限性(比如組合梁只適合于層狀頂板錨桿支護的設計；組合拱理論缺乏對被加固巖體本身力學行為的進一步分析等)和巷道地質條件的復雜性，使得在煤巷錨桿支護設計的實際工程中往往需要采用多種設計方法相結合，進行相互校核、優(yōu)勢互補。
二、錨桿支護設計原則
煤巷錨桿支護設計不是簡單的通過懸吊、組合梁或組合拱等理論直接計算就能得到合理支護參數(shù)的，必須結合具體實際情況從錨桿-圍巖的相互作用來考慮。本文結合多年工程實踐經(jīng)驗總結出如下錨桿支護設計的一般原則：
(1)錨桿支護設計應“剛柔并濟”。即支護系統(tǒng)既要有足夠的承載力，又要適應圍巖一定的變形量。
(2)采用錨桿支護動態(tài)設計方法。錨桿支護設計是一個動態(tài)的、系統(tǒng)的過程，應充分利用每個過程中反饋的信息，實時進行分析、修改和維護錨桿支護設計。
(3)堅持錨桿必須具有預緊力原則。預緊力是錨桿支護的關鍵，只有高預緊力的錨桿支護才是真正的主動支護。提高錨桿預緊力對于增加圍巖強度、控制圍巖早期的變形和破壞、發(fā)揮圍巖自身承載能力，提高錨桿支護效果具有重要意義。
(4)加強煤幫錨固原則。煤幫一般比較松軟，在動載作用下易于破壞。煤幫好比頂板的兩條腿，腿軟則不能保持頭(頂板)的穩(wěn)定。
(5)對于高應力軟巖巷道，堅持錨注一體化原則。通過錨封一體化和錨注一體化的施工工藝，對巷道圍巖實施外錨內注加固處理，充分利用錨桿加固與注漿加固的各自優(yōu)點，使錨桿、漿液凝結體和圍巖之間能夠形成一種相互聯(lián)系與相互作用的關系，改善圍巖自身承載能力，是一項有效控制高應力破碎軟巖巷道的支護加固技術。
三、錨桿支護施工技術管理
1、爆破要求
(1)必須嚴格制訂爆破圖表，確定合理的爆破參數(shù)。
(2)必須按爆破圖表看線、定點、劃輪廓線、量尺、定眼位。
(3)先按中(腰)線打好第一個正頂眼，然后插木棍導向，保證打眼質量符合爆破圖表要求。
(4)周邊眼裝藥采用孔口封泥、空氣柱，其它炮眼封泥長度符合安全規(guī)程規(guī)定。
(5)實行預留爆破，放炮后人工刷幫。這樣既能剔除最松動的圍巖，又能使巷道壁光滑，減少應力集中。
2、錨桿安裝要求
(1)按照設計要求，根據(jù)中(腰)線布置錨桿眼。
(2)錨桿眼的方向與巖層主結構不明顯時，可與巷道輪廓線垂直，眼向偏斜不大于15°；層狀巖石頂錨桿眼應與巖石層理垂直。
(3)錨桿眼的深度應與錨桿長度配套，打眼時應在釬子上作好標記。要求鉆孔深度與錨桿同長或短50mm。
(4)安裝前，必須用壓風將眼孔內的積水、煤(巖)粉渣清掃干凈。
(5)開動風動扳手或錨桿鉆機，在10～15s內用錨桿將樹脂藥卷頂入孔底，再攪拌至規(guī)定時間為止。
(6)攪拌后，攪拌器具須立即停止不動，等錨固劑初凝后方可松下攪拌器具。
(7)待錨固劑膠凝后，方可剪斷錨桿尾端螺母銷子，一次上緊螺母。
四、監(jiān)測控制
監(jiān)測監(jiān)控是錨桿支護技術的重要組成部分，內容包括巷道變形、頂板離層和錨桿受力觀測。通過對巷道進行觀測，可以掌握頂板變形和錨桿的工作狀態(tài)，從而驗證或修改支護設計，確保巷道支護的安全。包括巷道變形觀測，頂板離層觀測，錨桿受力監(jiān)測等。
煤巷錨桿支護是一項系統(tǒng)工程，不僅要認真對巷道工程地質條件進行評價，運用科學手段對錨桿支護參數(shù)的設計與優(yōu)化，而且要對支護材料的加工、支護現(xiàn)場施工和支護圍巖信息監(jiān)測進行嚴格控制和分析，提高錨桿支護的可靠性，確保安全高效生產(chǎn)。
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