【摘要】錨桿支護(hù)技術(shù)是確保煤礦巷道安全的重要保護(hù)措施之一。實(shí)際生產(chǎn)中要立足于錨桿支護(hù)技術(shù)原理，嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)工藝，為煤礦巷道工作面的安全提供確切保障。
錨桿支護(hù)是煤礦開采中應(yīng)用于巷道支護(hù)的重要技術(shù)，在我國許多煤礦開采區(qū)都有應(yīng)用，平均使用率高達(dá)70%以上，對于煤礦開采工作而言有重要意義，在應(yīng)用中取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效益。目前國內(nèi)煤礦的錨桿支護(hù)技術(shù)有著較大進(jìn)步，各種材料的錨桿層出不窮，這些錨桿構(gòu)造與機(jī)理各自不同，大量的實(shí)踐已經(jīng)證明了其在煤礦巷道支護(hù)中效果較好，應(yīng)有極高的應(yīng)用價值。下面我們對煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)與工藝進(jìn)行研究分析。
一.錨桿支護(hù)技術(shù)原理
錨桿支護(hù)技術(shù)目前是以擴(kuò)容-穩(wěn)定理論為基礎(chǔ)，這種理論的融合與運(yùn)用代表了錨桿支護(hù)的實(shí)質(zhì)，也使其在實(shí)踐中擁有更廣闊的發(fā)展空間，尤其是在煤礦巷道支護(hù)中。
煤礦巷道內(nèi)巖層變形和破壞規(guī)律隨著時間進(jìn)展會出現(xiàn)不同變化，面對這種持續(xù)變化的情形，錨桿支護(hù)在不同受力階段展現(xiàn)出的受力特點(diǎn)能夠完美解決這個問題。錨桿支護(hù)早期，其主要作用在于阻止巖石破碎掉落和抑制圍巖擴(kuò)容及離層，降低其受到擠壓出現(xiàn)彎曲和壓曲的可能性，從理論上來說，錨桿安裝的時機(jī)越合適，支護(hù)效果越好，預(yù)緊力越大。
隨著開采工作的持續(xù)進(jìn)行，開采工作和時間都會使巷道內(nèi)圍巖情況破壞加重，面對這種情況，錨桿在巖層中能夠通過深入穩(wěn)定巖層來確保受破壞區(qū)域和穩(wěn)定層緊密相鄰，阻止巖層碎落，提供徑向和切向約束力，提高巷道內(nèi)巖層承載力，更好的支援開采工作。有些錨桿在不深入穩(wěn)定巖層時，會在被破壞區(qū)域內(nèi)形成次生承載曾，阻止進(jìn)一步的破壞、擴(kuò)容和離層，使圍巖承受的應(yīng)用均勻分布和內(nèi)移[1]。
在煤礦開采巷道內(nèi)，次生承載層的存在有重要意義，其厚度是不斷變化的，一旦小于巷道本身尺寸，便會出現(xiàn)壓曲和彎曲失穩(wěn)現(xiàn)象，錨桿支護(hù)對次生承載層的保護(hù)作用此時體現(xiàn)得淋漓盡致。它與鋼筋托梁互相組合形成一個有效的支護(hù)系統(tǒng)，避免區(qū)域內(nèi)巷道地質(zhì)發(fā)生較大變動。
二.錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)工藝
錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)的工藝與煤礦巷道地質(zhì)情況關(guān)系密切，因此，設(shè)計(jì)之前首先要做好地質(zhì)力學(xué)的評估工作，在現(xiàn)場地質(zhì)條件調(diào)查的基礎(chǔ)上，對巷道圍巖進(jìn)行力學(xué)測定（如短錨拉撥實(shí)驗(yàn)等）判斷能否進(jìn)行錨桿支護(hù)及其難易程度，以便提供全面的地質(zhì)學(xué)資料對巷道支護(hù)方案進(jìn)行分析探究。煤礦錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)程序?yàn)橄锏绹鷰r分類→初步設(shè)計(jì)→監(jiān)測分析→優(yōu)化設(shè)計(jì)，只有在初期準(zhǔn)確分類圍巖，才能夠進(jìn)行后續(xù)工作。錨桿支護(hù)是一項(xiàng)涉及多種動態(tài)變化因素的技術(shù)設(shè)計(jì)工作，因此，要嚴(yán)格遵循動態(tài)設(shè)計(jì)思想，根據(jù)具體地質(zhì)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，即使是同一礦井的同一煤層也要具體設(shè)計(jì)支護(hù)形式和參數(shù)。錨桿支護(hù)工藝如圖1所示。
錨桿的初期設(shè)計(jì)要嚴(yán)格遵循三原則，比如應(yīng)盡量采用矩形斷面，在滿足通風(fēng)、運(yùn)輸、行人的前提下，巷道的設(shè)計(jì)高度和寬度還應(yīng)預(yù)留適當(dāng)?shù)淖冃瘟?；選擇性能穩(wěn)定、技術(shù)含量高、符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的錨桿和支護(hù)產(chǎn)品；設(shè)計(jì)方法有工程類比法、理論計(jì)算法或借助數(shù)值模擬等及設(shè)計(jì)的時候要充分考慮相似巷道的條件差異，做好因地設(shè)計(jì)。對難維護(hù)復(fù)雜條件的支護(hù)設(shè)計(jì)，要以提高支護(hù)強(qiáng)度和支護(hù)等級思想為主，比如對大跨度、交岔點(diǎn)、軟弱破碎不穩(wěn)定圍巖，應(yīng)采用加長或全長錨固、錨帶索、桁架等聯(lián)合支護(hù)方式，在實(shí)踐中積極解決問題，提供支護(hù)效果。煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)施工中要嚴(yán)格遵循“五不準(zhǔn)”操作制度，比如對有隱患巷道斷面堅(jiān)決不施工，錨固劑、錨桿桿體及其附件質(zhì)量不過關(guān)不使用。以鉆爆法施工為例，施工時現(xiàn)場必須有完善的爆破控制措施，且煤礦巷道留足足夠的手工刷部分，根據(jù)硬度決定預(yù)留情況，一般不小于500米，最大限度減少爆破破壞力，保護(hù)巷道成型。安裝前所有錨桿眼都要用壓風(fēng)掃孔，清除積水、巖渣。并對使用的錨桿和錨固劑等材料進(jìn)行檢查，不合格的材料或過期變質(zhì)的錨固劑嚴(yán)禁使用確保工程質(zhì)量[2]。安裝時嚴(yán)格遵守“初錨力第一”理念，使用錨桿鉆機(jī)或其它專用錨桿安裝機(jī)具，用快速安裝工藝確保一次性完成，禁止使用風(fēng)錘攪拌方法或者錘擊安裝。在安裝完畢之后，要加強(qiáng)監(jiān)測，通過日常監(jiān)測和綜合監(jiān)測修正、驗(yàn)證錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)與效果，規(guī)避不良影響因素，及時發(fā)現(xiàn)異常情況并采取必要措施，以保護(hù)巷道的安全?？傊?，在煤礦錨桿的設(shè)計(jì)與安裝中要綜合考慮各方因素，確保巷道支護(hù)能夠順利實(shí)現(xiàn)，為煤礦開采和生產(chǎn)提供安全的作業(yè)環(huán)境。
煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)榇_保巷道安全提供充分的保障，實(shí)際生產(chǎn)中要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范，提升安裝工藝，積極降低生產(chǎn)安全隱患，為煤礦生產(chǎn)提供一個有保障的安全環(huán)境。
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