【摘要】從目前情況來看,在我國煤礦中已經(jīng)普遍推廣使用錨桿支護技術(shù),可是每個礦區(qū)對這項技術(shù)的使用情況也是有所不用的,在有些煤礦中已經(jīng)得到了全面的推廣使用,而在有的礦區(qū)還存在著一定的問題,推廣還不全面,當然造成這種結(jié)果的原因有很多,其根本原因是由于這些煤礦對于錨桿支護技術(shù)的認識不夠,再加上對于施工技術(shù)掌握程度不夠,就導致這些礦區(qū)對于采用錨桿支護技術(shù)的安全性存在較大的疑慮。本文將針對煤礦錨桿技術(shù)應(yīng)用過程中出現(xiàn)的一些問題進行探討分析。
在目前,在煤礦采準巷道施工過程中使用做多也是最有效的方法就是采用錨桿支護,這不僅能夠提高周圍巖層的穩(wěn)定性,提高成巷的速度,還能夠以簡單的回采工作面端頭工藝有效降低勞動的強度,提高巷道斷面的利用率,這些都將煤礦開采作業(yè)環(huán)境進行了改善,提高了生產(chǎn)的安全性,所以,這項技術(shù)也得到了廣泛的推廣和應(yīng)用??墒窃趹?yīng)用的過程中還是存在著一定問題,筆者將針對存在的問題提出相應(yīng)的解決對策。
1錨桿預(yù)緊力
在施工過程中,當巖層發(fā)生離層變形的時候,錨桿就會產(chǎn)生一定的負載,若果這時候沒有對錨桿施加一定的預(yù)緊力,那對于錨桿安裝之前巖層頂板的離層滑動情況就不能夠進行有效的控制,從而巷道的整個頂板就處于極度不穩(wěn)定的狀態(tài)。所以在進行錨桿施工的時候一定要對錨桿施加一個比較大的預(yù)緊力,這樣就能夠?qū)⑾锏谰o緊的擠壓在一起,整個巖層也就能夠處于一個穩(wěn)定的壓縮狀態(tài),也就減少了因離層滑動變形而出現(xiàn)一些地質(zhì)方面的災(zāi)害,這不僅是對整個巷道剛度的提高,同時也充分發(fā)揮了周圍巖層所具有的支護能力。目前,我國新汶、淮南以及開灤等等礦區(qū)都已經(jīng)采取對錨桿施加一定的預(yù)緊力的措施,有效減少了頂板事故發(fā)生的頻率。
2錨桿的及時支護
在巷道開挖成功之后,巷道的頂部以及兩側(cè)的煤體就會產(chǎn)生一定的變形。巷道頂部的煤巖層,分層比較多,輕度也比較弱,所以若是沒有能夠技術(shù)的進行錨桿支護,那就會出現(xiàn)下沉的情況,一旦出現(xiàn)了離層,那巷道的整體輕度就會大大降低,周圍巖層無法進行加固,自然也就無法發(fā)揮出支撐的作用。若是能夠及時安裝錨桿,并且施加一定的預(yù)緊力,那就能夠有效減小巖層的拉應(yīng)力的區(qū)域,周圍巖層的應(yīng)力狀態(tài)也能夠進行改變,將周圍巖層的強度提升到另一種程度,充分發(fā)揮出錨桿的支護作用,這對于松軟破碎,具有較多煤層、厚度比較小的巷道頂板來說,有著重要的支護作用。所以,在巷道形成斷面之后,一定要及時的安裝錨桿,對巷道周圍的巖石進行加固處理,防止周圍巖層發(fā)生變形。筆者建議使用大功率的鑿巖鉆具,提高鉆研的速度,確保錨桿能夠及時有效安裝的同時還能夠提高成巷的速度。
3加固巷道兩幫煤體
巷道開挖之后,生面覆蓋的巖層就會整體的下沉,這樣一來就造成了巷道兩幫煤體向兩側(cè)發(fā)生了位移,巷道兩幫受到嚴重的破壞,甚至還會出現(xiàn)片幫垮落的情況,這些都導致頂板懸露跨度的增加,支撐點整個向內(nèi)部移動,頂板的狀況變得更加惡劣。所以,一定要根據(jù)全斷面支付的原則來進行巷道的支護工作,進一步加強對于巷道兩幫的支護工作。當煤層發(fā)生破碎的時候,一定要能夠?qū)ο飵筒扇”尘W(wǎng)措施,將煤層松動脫落情況進行有效的控制,提高兩幫的承載能力。
4巷道成形控制
通常情況下,煤礦巷道的開挖都是采用傳統(tǒng)的炮掘工藝,這樣所形成的巷道形狀比較差,經(jīng)常發(fā)生欠挖或者是超挖的情況,并且在進行爆破的時候?qū)τ谡麄€巷道周圍巖層都有一定的破壞,這也就出現(xiàn)了很多的錨桿支護質(zhì)量問題。所以,筆者推薦使用煤巷光爆技術(shù),這樣一來,不僅能夠保證巷道的整個輪廓都是符合設(shè)計的要求,巷道表面光滑,形成的形狀也都符合規(guī)定,非常規(guī)整,采用的金屬網(wǎng)以及托板也都能夠緊緊的貼在煤層上面,充分利用承托的面積,減少托板與周圍巖層的接觸,另外還可以減輕爆破所帶來的巖層破壞,巷道裂隙就會減少,整體的穩(wěn)定性也就能夠得到提升。
5臨時支護
錨桿支護系統(tǒng)存在這一定的臨界支護剛度,這主要是由于錨固區(qū)并沒有產(chǎn)生較為明顯的離層以及拉應(yīng)力區(qū)域所具有支護系統(tǒng)共同形成的剛度。當支護系統(tǒng)的剛度要比臨界支護剛度要小很多的時候,巷道周圍的巖層也都將會因為這剛度長期處在一個變形以及不穩(wěn)定的狀態(tài);若是支護系統(tǒng)已經(jīng)能夠達到或者是擦后果臨界剛度,那么周圍的巖層形狀就能夠得到良好的控制,巷道也能夠處于穩(wěn)定的狀態(tài)。對支護剛度造成影響的最主要的因素就是錨桿預(yù)緊力,所以錨桿也就存在一個臨界的預(yù)緊力值,所以就需要采用高的預(yù)應(yīng)力以及高強度的錨桿支護,使用一次支護就能夠有效控制巷道周圍巖層的變形程度,也不會因為離層而發(fā)生一些地質(zhì)災(zāi)害,要能夠盡量避免使用二次支護,或者是對支護進行維修,這樣一來就能夠節(jié)約大量的人資資源,減少資金的投入。
6錨桿支護質(zhì)量監(jiān)控
錨桿預(yù)緊力偏低或者是力量不均衡都會影響巷道錨桿支護作用的發(fā)揮,尤其是在頂板破碎的狀況下,影響更大。在對錨桿進行支護的過程中,操作人員的素質(zhì),體力、責任心等等因素都存在和差異,這些都將會對錨桿預(yù)緊力產(chǎn)生直接或者是間接的影響,另外,錨桿預(yù)緊力在工程管理和質(zhì)量檢驗中并沒有具體的直觀的監(jiān)測標準和方法,這樣一來,就會影響實際施工的準確性,經(jīng)常出現(xiàn)預(yù)緊力不足或者是不均衡的情況,錨桿失效率以及事故的發(fā)生率都因此而提高。所以,一定要能夠加強對于錨桿支護監(jiān)測儀器的研究,以簡單有效的裝置和測量方法,將錨桿安裝預(yù)緊力能夠量化顯示,從而提高錨桿支護施工管理水平。
在過去的幾十年中,錨桿支護技術(shù)得到了不斷的發(fā)展和完善,技術(shù)的應(yīng)用范圍也在逐漸的擴大,這已經(jīng)成為煤礦支護的重要技術(shù)。隨著不斷加強對于錨桿支護原理的研究,在施工工藝以及施工設(shè)備的選擇上面都進行了創(chuàng)新,錨桿的制作以及監(jiān)測等等方面都將得到不斷的提高,逐漸適應(yīng)越來越復雜的煤礦開采條件。
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