錨桿支護(hù)技術(shù)在煤礦掘進(jìn)巷道中的應(yīng)用

許東風(fēng)

【摘要】早在1956年，我國煤礦就開始使用錨桿支護(hù)技術(shù)，到目前為止，已走過60年的歷史。但是隨著煤礦開采深度的加深，舊的錨桿支護(hù)技術(shù)已不能再適應(yīng)如今市場發(fā)展的需要。為了維護(hù)煤礦安全，提高生產(chǎn)效率，我們要積極尋求新的途徑，完善舊的錨桿支護(hù)技術(shù)，為煤礦以后更好的發(fā)展做貢獻(xiàn)。本文通過分析我國錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出錨桿支護(hù)的設(shè)計(jì)及施工要求，最后重點(diǎn)論述錨桿支護(hù)技術(shù)在煤礦巷道中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】錨桿支護(hù)技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；施工要求；應(yīng)用

引言

由于我國的錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展久遠(yuǎn)，服務(wù)時(shí)間有限，而且舊技術(shù)所需的成本更高，維修成本不斷加大，所以支護(hù)的效果不斷下降。為了煤礦長期發(fā)展的經(jīng)濟(jì)利益，必須要完善支護(hù)技術(shù)，不斷發(fā)展的錨桿支護(hù)技術(shù)是我國煤礦支護(hù)的主要形式，具有很多優(yōu)點(diǎn)：支護(hù)的操作簡便；效果好；消耗的材料低；節(jié)約成本等。通過分析目前我國錨桿技術(shù)的現(xiàn)狀，經(jīng)過改進(jìn)，在煤礦巷道中的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。

一、煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國科技的不斷進(jìn)步，煤礦的巷道掘進(jìn)機(jī)械化程度也不斷提高，對(duì)錨桿支護(hù)技術(shù)也提出了新的要求，支護(hù)理論也得到了進(jìn)一步的完善。

1.1巷道斷面的擴(kuò)大，要求支護(hù)技術(shù)更新

以前的煤礦主要靠人力開挖，機(jī)械化程度不高，規(guī)模也沒有現(xiàn)在的大，自然對(duì)于巷道斷面的要求也很低。但是隨著科技水平的提高，煤礦的機(jī)械化程度不斷加大，以前使用的木棚支護(hù)、型鋼支護(hù)等，已無法適應(yīng)新的局勢發(fā)展，新的更大的礦井隨之不斷建成生產(chǎn)，這些就對(duì)巷道斷面提出了更高的要求。在新的礦井中，對(duì)設(shè)備的通風(fēng)能力、運(yùn)輸能力等要求進(jìn)一步加強(qiáng)，所以巷道斷面必須擴(kuò)展到十幾平方米甚至更大，這就要求摒棄傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)，發(fā)展新技術(shù)以適應(yīng)新的巷道要求。

1.2巷道深度的挖掘?qū)χёo(hù)技術(shù)提出新要求

我國開采煤炭資源的歷史悠久，早在春秋時(shí)代開始，先輩們就開始用簡單的工具采煤了。雖然有著悠久的歷史淵源，但是我國的采煤技術(shù)落后，所以一直停留在地皮表面挖掘，沒有深入到地下。1981年，才開始使用簡單的機(jī)械設(shè)備，進(jìn)一步挖掘媒。到了近代，隨著科技的發(fā)展，機(jī)械化操作不斷用于開采煤礦資源，開采的深度也在不斷深入，有的已經(jīng)開采到地下幾千米以下，這樣使得礦山的壓力越來越大，所以傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)需要不斷改進(jìn)。

1.3掘進(jìn)效率的提高為錨桿支護(hù)技術(shù)提供了市場

機(jī)械化的應(yīng)用，大大的提高了掘進(jìn)的效率，這樣傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)就無法適應(yīng)，只有錨桿支護(hù)技術(shù)才能跟上掘進(jìn)的速度，與之相適應(yīng)。

以前的錨桿技術(shù)主要有：機(jī)械類錨固錨桿；端部錨固樹脂類錨桿；管縫式錨桿；鋼絲繩砂漿錨桿等等。這些錨桿已不能適應(yīng)時(shí)代的變化，只適合在以前簡單的環(huán)境中運(yùn)作。近年來隨著科技的不斷發(fā)展，研究人員已經(jīng)研究出高預(yù)應(yīng)力的錨桿技術(shù)，能夠解決比較復(fù)雜的巷道支護(hù)問題。

二、錨桿支護(hù)技術(shù)的原理以及設(shè)計(jì)、施工要求

2.1錨桿支護(hù)技術(shù)的原理

（1）加固擠壓作用：在巷道的頂部排列一系列的錨桿，用力擠壓，使得錨桿彼此重疊，形成一個(gè)壓縮區(qū)，這樣在保護(hù)自身穩(wěn)定的同時(shí)，還能承受地壓，防止上面的巖石松動(dòng)。這就是錨桿的加固擠壓作用。

（2）組合梁作用：將錨桿安裝在巷道的頂板上，在預(yù)緊力的作用下，錨桿的疊合梁就會(huì)變成組合梁，這樣就會(huì)大大的提高頂層的承載能力。

（3）懸吊作用：利用錨桿將危險(xiǎn)的巖石或者軟弱的巖石懸吊于其他完整堅(jiān)固的石頭上，然后由錨桿來承受巖石的重量。這樣有利于維持頂板的安全。

2.2錨桿支護(hù)的設(shè)計(jì)依據(jù)

錨桿的設(shè)計(jì)應(yīng)該按照大松動(dòng)圈的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)椴蓜?dòng)壓力會(huì)使松動(dòng)圈的大小形狀發(fā)生很大的變化。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)證明，巖石的松動(dòng)圈如果在采動(dòng)力的作用下就會(huì)比不在采動(dòng)力作用下大2～3倍，也就是說，巖石的松動(dòng)圈如果受到采動(dòng)力影響，小松動(dòng)圈就會(huì)變?yōu)橹兴蓜?dòng)圈，而中松動(dòng)圈就變成了大松動(dòng)圈。所以我們在設(shè)計(jì)時(shí)，要以大的松動(dòng)圈為準(zhǔn)。

2.3錨桿支護(hù)技術(shù)的施工要求

（1）錨桿施工應(yīng)該計(jì)算精確，盡量的減小誤差，要根據(jù)設(shè)計(jì)的要求確定孔位，并且做好相應(yīng)的標(biāo)記；

（2）錨桿支護(hù)施工有著嚴(yán)格的安全規(guī)定，要按照掘進(jìn)工程的標(biāo)準(zhǔn)化要求懸掛牌版。比如，懸掛的地點(diǎn)要方便相關(guān)單位的監(jiān)督和檢查，所以必須具備照明設(shè)施、通風(fēng)設(shè)施，在特殊的地方要加特殊的保護(hù)措施。

三、錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

3.1錨桿技術(shù)在巷道修復(fù)中的應(yīng)用

在巷道中，一般用的是混凝土支架，而且是整個(gè)巷道。混凝土支架雖然堅(jiān)固，但如果支架受到采動(dòng)區(qū)的影響時(shí)，很有可能會(huì)出現(xiàn)裂縫，這是混凝土支架無法克服的缺點(diǎn)。所以這時(shí)使用錨桿技術(shù)，就會(huì)及時(shí)的修復(fù)混凝土出現(xiàn)的裂縫。比如，巷道中有浮石出現(xiàn)時(shí)，可以只破環(huán)一部分的鉆孔，然后在里面安裝鋼筋混凝土錨桿。如果有意外發(fā)生時(shí)，一般出現(xiàn)的情況是巷道頂部的巖石墜落，這時(shí)可以先用錨桿支護(hù)巷道的頂部，再快速清理墜落的巖石，最后還得用錨桿把巷道底部的錨弄好。

3.2錨桿技術(shù)在防治巷道底臌中的應(yīng)用

在防止巷道的底臌中，錨桿技術(shù)的效果是很顯著的，這是長期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出來的。錨桿不僅可以用鋼筋混凝土錨桿，也可以用金屬的，它的工作原理是通過橫跨巷道，然后用力把它拉向巷道的底部。如果錨桿是鋼筋混凝土錨桿，就可以在巷道的底部鉆出一個(gè)大洞，然后利用鋼繩形成的繩套，把錨桿引到大洞的底下。這里形成的繩套有特定的放置地方，所以不會(huì)影響到巷道的正常流通。通過這樣的方法，使用錨桿支護(hù)可以使得巷道的底臌壓力減少30%～60%，這也是在多次實(shí)踐的基礎(chǔ)上得出來的。

3.3錨桿技術(shù)在加固水平間煤柱時(shí)的應(yīng)用

在以前開采地表的煤層時(shí)，需要的支護(hù)技術(shù)并不是很高，但是現(xiàn)在的煤礦開采，已經(jīng)深入到地底的厚煤層階段，所以對(duì)支護(hù)技術(shù)的要求是非常高的，尤其是開采急傾斜的厚煤層時(shí)，使用錨桿支護(hù)是最經(jīng)濟(jì)合理的。在以前的支護(hù)技術(shù)中，人們必須按照煤層的厚度來確定水平間的煤柱是使用單排的支架還是雙排的。而在錨桿支護(hù)中，人們可以通過放置炸藥包爆破采煤，成功的開啟的無人采煤方法，對(duì)于開采急傾斜煤來說，更是具有及其重大的現(xiàn)實(shí)意義。

四、結(jié)語

運(yùn)用先進(jìn)的挖掘技術(shù)，對(duì)于提高煤礦的經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)展煤礦企業(yè)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。錨桿支架與其他支架相比，成本低，質(zhì)量輕，對(duì)于提高運(yùn)輸能力，加快掘進(jìn)速度，降低折舊率等都有著巨大的優(yōu)勢。生活在這樣瞬息萬變的信息時(shí)代，我們要時(shí)刻保持著與時(shí)俱進(jìn)的思想，不斷創(chuàng)新。在煤礦這樣的重工業(yè)中，對(duì)科學(xué)技術(shù)的依靠越來越大，我們只有不斷武裝自己，才能跟上時(shí)代的步伐，不被其淘汰。

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