摘要：本文介紹了炮掘錨桿支護技術(shù)的原理和特點，并通過實踐表明：炮掘錨桿支護技術(shù)作為一種新型的支護技術(shù)，可以在煤礦企業(yè)或者其他深井作業(yè)廣泛應(yīng)用。
隨著現(xiàn)代化的支護技術(shù)的不斷引進，炮掘錨桿支護技術(shù)以其獨有的技術(shù)優(yōu)越性在煤礦巷道支護中廣泛應(yīng)用。錨桿支護理論研究進一步完善，并由此提出了圍巖強度強化理論，因此正確地設(shè)計和應(yīng)用炮掘錨桿支護技術(shù)，了解其支護機理，并通過實踐建立起完善的炮掘錨桿支護理論，對煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)具有重要意義。
1影響錨桿支護技術(shù)的因素
錨桿支護技術(shù)具有施工簡單、耗材少、機械化程度高等特點，所以是煤巷道支護的主要方法。理論研究已經(jīng)證實，煤巷道錨桿支護主要考慮兩個方面的因素：一是錨桿的種類的選擇，二是巷道斷面的類型。
1.1錨桿種類的選擇
?。?）錨桿種類的選擇。根據(jù)錨桿的材質(zhì)、直徑、以及錨固劑可以較好的選擇錨桿的類型。
?。?）錨桿的讓壓比。煤礦巷道錨桿支護的成功與否都決定于所使用的錨桿具有足夠高的讓壓比。
（3）錨桿的預(yù)緊力。預(yù)緊力高的錨桿可以提供足夠的支護力，以防止煤巷道頂板的變形損壞。
?。?）錨固劑的選擇。易選用黏度較低的錨固劑，保證錨桿具有長時錨固力。
1.2巷道斷面的類型
?。?）網(wǎng)弧拱斷面。網(wǎng)弧拱斷面主要用于煤礦巷道服務(wù)時間較長和準(zhǔn)備階段的巷道，這樣巷道的承壓效果較好。
?。?）梯形斷面。在回采作業(yè)時，對于周圍巖層堅硬穩(wěn)定的巷道，適于用梯形斷面。
?。?）斜切圓拱形斷面。當(dāng)煤礦巷道的復(fù)合頂板破碎時，主要應(yīng)采用抗壓好的斜切圓拱形斷面。
2炮掘錨桿支護技術(shù)理論
傳統(tǒng)的錨桿支護理論是以一定的假說為理論依據(jù)，從巷道的位置以及巖層的強度出發(fā)，研究錨桿支護的各種機理，通過建立數(shù)學(xué)模型，合理研究圍巖的受力分布和巖層條件對錨桿支護的影響，為煤巷道的錨桿支護奠定理論依據(jù)，具有廣泛的應(yīng)用前景。炮掘錨桿支護技術(shù)是在傳統(tǒng)的支護技術(shù)上發(fā)展起來的一種新型支護技術(shù)，其理論依據(jù)主要有：懸吊理論、組合梁理論、壓縮拱理論，還有新近國外研究的最大水平應(yīng)力理論。
2.1懸吊理論
懸吊理論主要是利用錨桿將煤礦巷道頂板破壞區(qū)的不穩(wěn)定巖層，通過錨桿將其懸吊在煤礦巷道上部或者兩側(cè)的致密、堅硬的巖層中，這樣可以減少破壞趨域的夸大，保持破壞區(qū)域疏松巖層的穩(wěn)定性。煤礦巷道回采作業(yè)時經(jīng)常遇到破壞嚴(yán)重的巖層，根據(jù)懸吊巖層的重量可以進行炮掘錨桿支護設(shè)計，能夠及時的將破壞巖層夯實并固定在堅硬的巖層中，就能減小煤礦巷道周圍巖層的冒落，達到安全生產(chǎn)的目的。懸吊理論充分體現(xiàn)了錨桿支護在煤礦巷道破壞區(qū)域較大時的支護作用，懸吊理論的局限性在于在沒有考慮周圍巖層的自承能力，這與實際情況有相悖。因此如果煤礦巷道周圍沒有可以利用的堅硬巖層，或者破壞巖層相當(dāng)大時，就無法使錨桿固定，不能有效固定周圍巖層。
2.2組合梁理論
組合梁理論的認為：巷道淺部層巖松軟破碎，或者開掘巷道后，錨桿將煤礦巷道頂板巖層組合、固定形成巖層致密、堅實的組合梁。這樣周圍巖層的負荷將集中在組合梁上，其最大形變由所受頂板巖層的重力決定，其繞度迅速減小，從而增加了各個巖層的相互摩擦，防止巖層間的水平移動，避免各巖層出現(xiàn)脫落。如果組合頂板在一定范圍內(nèi)不存在堅硬穩(wěn)定巖層時，就不能利用錨桿的組合作用。隨著煤礦巷道頂板堅硬巖層收到破壞，錨桿就不能有效的固定巖層，組合梁也就很難起到支護的目的，因此組合梁的使用知識在煤礦巷道周圍從在致密、堅硬的巖層時，才能起到錨桿支護的作用。
2.3壓縮拱理論
壓縮拱理論主要研究的是：對于煤礦巷道，有縱橫交錯的弱面所切割的塊狀或破裂狀圍巖時，如果及時用錨桿加固，就能提高巖體結(jié)構(gòu)面的抗壓強度，同時在圍巖周邊一定厚度的范圍內(nèi)形成一個不僅能維持自身穩(wěn)定，而且能防止其上部圍巖松動和變形的加固拱，從而保持煤礦巷道的安全穩(wěn)定。于此，加固拱可以承受上部破壞巖層在垂直方向的壓力和沿拱徑向和切向的壓力，所以壓縮拱處于三向受力狀態(tài)，所以提高了周圍的巖層的抗壓強度，其穩(wěn)定性也相應(yīng)增大。
2.4最大水平應(yīng)力理論
最大水平應(yīng)力理論由澳大利亞學(xué)者蓋爾提出，理論認為礦井巖層受力主要取決于水平方向和垂直方向，其水平應(yīng)力一般比垂直應(yīng)力大，而水平應(yīng)力受方向的影響很大，最大水平應(yīng)力是最小水平應(yīng)力的1.5-2.5倍。該理論表述了巷道周圍巖層水平應(yīng)力對煤礦巷道頂板穩(wěn)定性的影響。巷道頂與巷道底板的穩(wěn)定性主要受水平應(yīng)力的影響，且有三個特點：
?。?）頂板與最大水平應(yīng)力相互平行的巷道，其所受圍巖影響最小，頂板抗壓性最好。
?。?）頂板與最大水平應(yīng)力呈銳角的巷道，頂板易損壞，偏離巷道中心面，抗壓性差。
?。?）頂板與最大水平應(yīng)力相互垂直的巷道，頂板抗壓性最差。
3炮掘錨桿支護技術(shù)的特點
炮掘錨桿支護具有顯著特點。其一，支護理論簡單，計算方便。如果煤礦巷道頂板暴露后能夠及時安設(shè)錨桿加以支護，這樣對巷道頂板周圍的巖層就可以起到很好的加固作用，有效的增加其承載負荷。其二，炮掘錨桿支護技術(shù)設(shè)備完善，支護費用低，在煤礦企業(yè)已普遍的到應(yīng)用，具有機械化和連續(xù)化的特點。這樣一來，提高了煤礦巷道的安全性和生產(chǎn)效率。其三，炮掘錨桿支護的材料種類齊全，降低了許多煤礦企業(yè)鋼材的消耗量，與此同時，支護巷道穩(wěn)定性好，支架布置合理，改善煤礦工人的作業(yè)環(huán)境以及減輕工人的勞動負荷。因此炮掘錨桿支護對于煤礦巷道具有高效、安全的支護作用，這樣可以保證煤礦企業(yè)高效進行生產(chǎn)。保證保兩道和開切眼的暢通，以便能夠保持采煤作業(yè)高效的推進。
4結(jié)語
隨著新型錨桿支護技術(shù)的不斷應(yīng)用到煤礦企業(yè)，傳統(tǒng)的支護技術(shù)將逐漸趨于淘汰。炮掘錨桿支護技術(shù)是一種既安全又經(jīng)濟的煤礦巷道支護方式，將會進一步運用于煤礦機械設(shè)備中并被廣泛應(yīng)用。因此加快錨桿理論、設(shè)計方法的研究。在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，深入開展炮掘錨桿支護技術(shù)的機理和設(shè)計方法的研究，并且逐步形成一套科學(xué)的錨桿支護理論，這對于我國的煤礦企業(yè)和采礦企業(yè)具有重大的意義。
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