煤礦巷道錨桿支護應用分析

關通

摘要：在煤礦的開采當中支護的好壞直接影響著安全和生產的效率，這就要求在進行支護之時既要保障穩定性和安全性，又要保障提高支護效率，實現巷道的快速掘進。目前我國的錨桿支護之上依舊存在不少的問題，比如設計不科學、設備缺乏、施工工藝不夠優化等問題。以下主要針對錨桿支護存在的問題、實際運用等方面進行了分析。

關鍵詞：煤礦巷道 錨桿支護 應用

0 引言

進行有效的支護對于安全生產而言有著重要的意義和地位。隨著煤礦開采地區的地質條件各方面變得越來越復雜，對于支護的要求也相應增高。

其中錨桿支護在我國已經有了超過五十年的歷史，錨桿支護技術在不斷的朝著先進化方向前進。

然而隨著煤礦巷道埋深增加，地質條件越來越復雜，以及強烈的采動影響，進行高強度的錨桿支護當中所出現的問題也隨之增加。

支護效果不佳，無法保障安全生產，這就要求從優化錨桿支護設計等方面提高支護效果，保障在應用當中的有效性和高效性。

1 應用理論基礎

錨桿支護的應用理論主要有三個方面的內容：

第一，加固拱論證。針對那些較為松散、破碎和脆弱的巖層，并不影響錨桿的使用，同樣可以通過錨桿形成完整的承載結構。為了保障結構的完整性，在進行錨桿的安裝之時，間距應該較小，這就能夠在巖體里產生較為完整的，并且足以承受破壞上部分破碎巖層載荷的均勻壓縮帶。由于該觀點將整體對錨桿支護的作用，進行了完全而充分的考慮，并且保障了在經濟之上獲得較大利益，所以在軟巖巷道當中應用較為廣泛。

在具有層疊狀的巖層當中較為適用組合梁。此種方式的基礎就是錨桿對巖層滑動又離層的相互制約作用，并且對于各方面都進行了綜合性的考慮，最終形成了該原理。錨桿提供軸向力也通過該論證證明，并且通過錨桿支護能夠有效的束縛離層，提高巖層間的摩擦和阻力，這樣就和錨桿一起形成抗壓力，共同阻擋巖層間的滑動。

懸吊理論是最早出現的錨桿支護理論，該理論較為簡單，容易理解，并且運用也較為方便。懸吊理論較為適用上方巖層穩定，下方巖層破碎、松散的情況。

2 錨桿支護的不足和對策

2.1 錨桿支護的不足

目前我國的錨桿支護之上還存在諸多的不足，主要存在以下幾個方面的缺陷：

第一，設計缺陷。我國針對煤礦巷道的錨桿支護之上制定了相應的規范，但被運用在實際當中之時，設計之上的缺陷依舊存在。對于錨桿支護的設計由于受到的制約和影響因素較多，所以設計不夠完善和合理，甚至由于設計不科學而造成安全事故。

第二，材質問題。在選擇支護的材料之時，由于選擇的材料質量達不到相關標準和規范，最終導致支護達不到預期目標，無法保障生產的安全性。

第三，設備落后。目前使用的一些常規儀器，在精度和實用之上較為欠缺，無法滿足在實際運用當中的需求。

第四，技術施工的不足。在進行具體的施工當中，由于技術限制無法完全按照設計進行，對于系統的理論無法領會、管理水平不高等。

2.2 對策

可以從以下方面完善以上存在的不足：

首先，引進先進技術。針對技術不足這個問題，可以通過引進同行業或者國外先進的技術，進而完善技術。同時要不斷的進行自主創新，促進支護技術的發展。只有不斷的提高錨桿的強度和剛度、可靠性，才能夠切實保障煤礦開采的安全性和高效性，實現快速掘進。

其次，結合市場情況，調整產品結構，提升市場競爭力。

最后修訂產品標準，建立健全相關法律法規。

3 實際應用分析

3.1 錨桿支護的應用發展

目前錨桿技術在我國的煤礦當中運用最為廣泛和深刻，這種技術在各種地質復雜、條件困難的背景之下，由于其諸多的優勢而表現良好。在巷道支護的發展過程當中，從木支護到后面的錨桿支護，這整個發展過程都說明了錨桿支護具有經濟性和有效性，而且在開采煤礦當中能夠提高生產效率，是實現快速掘進不可缺少的一部分。它保障了效益和安全的雙贏局面，完美的攻克了支護之上的技術難題。

如今我國的煤礦需求在一定時期之內依舊會保持一個穩定上升，甚至快速上升的趨勢，面對煤礦需求的增加，開采巷道各方面條件也越來越復雜。加之巷道當中多會出現矩形斷裂面，它的承受力較小，所以長時間保護煤巷的柱體面也很小。以上的所有因素導致在開采煤礦當中對于巷道的安全支護非常困難、復雜，對于支護的要求也更高，而錨桿支護無疑很好的解決了這個技術難題。

通過科學合理的支護設計，保障預應力高且所支護的強度達到相關要求，避免再次支護。通過支護手段有效的保障了巖體的連續性，解決了在具有復雜性和深度較高的煤巷開采阻礙。并且為了更好的滿足煤礦行業的需求，進一步的開發出，具有多種技術進行測試和維護的，成套性的支護技術。這就成為了在實際應用當中的一個首選，其能夠有效的控制圍巖的強烈變形，長時間的保持穩定，支護效果十分顯著。

要提高錨桿支護的效果和普及應用，進行機械化施工是必要的條件之一。其能夠有效的提高工作效率和質量，降低工作人員的勞動量、改善勞動條件等。

因此煤礦行業的工作人員一直致力于改進錨桿機具，提高相關技術水平，開發出綜合性的設備，集掘進和錨桿于一體，有效的提高了工作效率，實現安全支護和快速掘進。

3.2 錨桿支護相關技術的進步

通過長期的發展，錨桿支護的測量手段呈現多元化趨勢發展。在位移測量之上可以選用測桿、單點和多點位移計等方式進行。針對錨桿的錨固力和軸向力之上的測量，可以利用錨桿拉力計、托盤式壓力盒等方式。這些多元化的測量方式，有效的為設計提供了重要依據。在錨桿支護當中，錨固的作用有兩種效應：

第一種是軸向效應。它的主要作用是徑向的作用于圍巖，在最大限度之上保障三向壓應力狀態，從而確保進行開挖之后能夠形成新的較為穩定的狀態。

第二種是橫向效應，主要是阻止剪切破壞。當巖體發生錯動之時，或者受到的剪應力太大，就會相應的造成剪切破壞。

而錨桿支護的橫向效應主要就是為了提高橫向之上的抗剪切強度。通過錨桿支護的應用，有效的推動了煤礦企業的快速穩定發展，保障了煤礦巷道的安全性和穩定性，提高了工作效率。

4 結語

綜上所述，隨著煤礦行業的發展對于錨桿支護的運用越來越多，其不僅能夠有效的解決了在復雜地質之下進行煤礦開采的難題，而且有效的實現了安全快速掘進的目的。

這就要求在之后的運用當中不斷的提高錨桿支護的設計科學性、優化施工等，不斷的提高錨桿支護的有效性和先進性。

參考文獻：

[1]戴俊，郭相參.煤礦巷道錨桿支護的參數優化[J].巖土力學，2009，S1：140-143.

[2]康紅普，王金華，林健.煤礦巷道支護技術的研究與應用[J]. 煤炭學報，2010，11：1809-1814.

[3]張志野.三家子煤礦巷道錨桿支護應力、位移數值模擬分析[D].遼寧工程技術大學，2012.

[4]康紅普.煤礦巷道錨桿支護技術現狀與發展趨勢[A].中國水利水電地基與基礎工程專業委員會、中國巖石力學與工程學會錨固與注漿分會.地基基礎工程與錨固注漿技術：2009年地基基礎工程與錨固注漿技術研討會論文集[C].中國水利水電地基與基礎工程專業委員會、中國巖石力學與工程學會錨固與注漿分會，2009：8.endprint