煤礦巷道中影響錨桿支護質量因素研究

李勇強

摘 要：為了實現煤礦生產的安全有序進行，就應當對煤礦巷道中支護架構展開科學設計，如此不僅可為礦井作業人員提供有利安全保障，還能夠縮減一定的生產成本。錨桿在煤礦巷道支護中的應用有著施工迅速、安全、經濟等優勢，然而錨桿支護質量卻受一系列因素影響。文章通過介紹煤礦巷道錨桿支護概述，分析煤礦巷道中影響錨桿支護質量因素，對改善煤礦巷道中錨桿支護質量的對策展開探討，旨在為如何促進煤礦巷道中錨桿支護質量的全面提升研究適用提供一些思路。

關鍵詞：煤礦巷道 錨桿支護 質量 影響因素

中圖分類號：TD92 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）02（b）-0041-02

現階段，錨桿支護技術在我國煤礦巷道的施工中得到廣泛推廣，伴隨巷道掘進技術的不斷發展，煤礦巷道錨桿支護受力狀況、支護狀況同樣獲取了極大的提升。如今錨桿支護技術作為一項新型支護技術在煤礦巷道掘進中獲取了廣泛的應用，一方面強化了煤礦生產的安全性，一方面促進了更可觀經濟效益的獲取。但是錨桿支護應用面臨煤礦巷道一系列因素的影響，諸如地質構造、礦體采動、周邊壓力等等，由此還沒有生成一套較為完善系統的錨桿支護理論[1]。

1 煤礦巷道錨桿支護概述

錨桿自主的主要作用機理為，借助錨桿軸向支撐力，轉變圍巖中的巖應力，強化其抗壓水平，進一步實現對圍巖變形的有效控制。就煤礦巷道錨桿支護發展歷史來看，錨桿支護歷經了機械式、端部樹脂式、快速水泥式等形式，而此部分錨桿支護形式所具備的支護強度、穩定性已然難以符合現如今煤礦發展需求，它們均屬于一類被動支護方式，且僅適用于部分常規地質構造的支護。

伴隨科學技術的迅速發展，煤礦巷道支護中逐步引入了一系列新技術、新設備，就好比動態支護、高強度螺紋鋼等，此部分新技術、新設備的引入一方面可強化錨桿支護的穩定性，一方面可提升錨桿支護的主動性。此外，此部分新技術、新設備能夠使圍巖獲取主動加固，進而提升圍巖完整性、穩定性，同時它們還能夠節省人力、物力，構筑良好的施工環境，以為加快巷道掘進速度、提升支護斷面利用率提供有利保障。

2 煤礦巷道中影響錨桿支護質量因素

即便錨桿支護有著十分明顯的優勢、可觀的效益，但期許目的的達成是以良好施工質量為重要前提的，然而結合實踐分析可得知，煤礦巷道錨桿支護受諸多影響因素，一定程度上加大了質量控制的難度。

2.1 地質條件影響因素

復雜地質條件意味著作業環境存在一定的危險性，也一定程度提升了錨桿支護的難度。就好比，伴隨巖層容重與埋深的提升、加大，地應力會不斷變大，進而圍巖穩定性便會降低，圍巖變形破壞程度會越來越嚴重，最終對錨桿支護效果、使用周期構成不良影響。又好比，大變形、高應力錨桿支護，即便能夠獲取充分的沖擊韌性及延伸率，然而伴隨圍巖變形程度的不斷加大，通常會由于無法控制錨桿離層而造成斷裂失效。

2.2 巷道斷面影響因素

錨桿支護質量同樣受巷道斷面尺寸、性狀一定程度影響，就好比原巖應力維持不變期間，選取錨桿支護轉變圍巖應力分布，以保證圍巖頂板完備，然而伴隨巷高、巷寬的不斷加大，錨桿所承載的剪切力會不斷加大，其中幫肩、巷頂等位置的錨桿受力加大相對顯著，一旦受力大于錨桿實際抗剪強度，就會造成變形或者斷裂，進一步導致質量失效；再者矩形斷面通常會由于受壓水平不足而對錨桿支護提出嚴苛的要求，如果施工質量無法對預定要求予以滿足，就會使得支護效果出現降低情況[2]。

2.3 材質影響因素

一般而言，錨桿支護施工質量受其材質選取很大程度影響，好比樹脂、鋼材等材質選取不合理，或者螺母絲扣精度、強度不滿足要求等，均會經由影響錨桿質量而縮減錨桿支護效果。如果錨固劑質量不合格或者產生的環形厚度不勻稱，便會縮減錨桿與巖層相互的粘接力，從而對支護效果構成不利影響。如果大采深煤礦巷道中選取扭矩不足300 N·m的一般錨桿，通常會由于欠缺延伸性而造成錨桿斷裂失效。

3 改善煤礦巷道中錨桿支護質量的對策

為了實現煤礦生產的安全有序進行，就應當對煤礦巷道中支護架構展開科學設計，如此不僅可為礦井作業人員提供有利安全保障，還能夠縮減一定的生產成本。錨桿在煤礦巷道支護中的應用有著施工迅速、安全、經濟等優勢，然而錨桿支護質量卻受一系列因素影響。全面煤礦行業在時代發展新形勢下，要與時俱進，大力進行改革創新，運用先進的科學技術不斷優化煤礦巷道錨桿支護。如何進一步促進煤礦巷道中錨桿支護質量的全面提升可以從以下相關對策出發。

3.1 加大對地質特征分析力度

強化錨桿支護支護效果的重中之重在于應隨機應變、科學合理地開展錨桿支護，尤其是在相關復雜地質環境下應用錨桿支護過程中，對地質特征進行全面分析十分關鍵，技術人員應當選取先進的檢測設備、手段來對巷道地質特征進行精確檢測分析，從而有效消除巷道支護相關安全隱患[3]。就好比，技術人員可借助GIS、礦壓監測、攝影測量等測量技術來對圍巖強度、地應力、巖土等展開系統分析，從而提升對支護煤礦地質特征的明確認識，進一步為錨桿應用提供基于數據與理論的技術支持。

3.2 優化錨桿支護設計

要想進一步提升煤礦巷道中錨桿支護質量，為煤礦生產開采提供重要安全保障，要求技術人員應當自實際情況著手，對錨桿支護支護方案開展設計，技術人員應當將實際監測獲取的數據作為依據，以對錨桿支護方案開展逐步優化，就好比倘若扭矩力超過400 N·m時，錨桿預應力提升速度相對緩慢，因此扭矩數值應當盡可能調節至300～400 N·m之間，為了防止錨桿由于延伸率不足錨桿容易產生斷裂情況，可于托盤、螺母相互配備球形讓壓管，一方面可經由加大讓壓載荷值，來提升錨桿延伸率，一方面可經由對鉆孔、桿體、錨固劑等進行優化，使其更為契合，從而獲取更為科學規范的錨桿支護參數，最終實現提升支護質量的目的[4]。

3.3 強化錨桿支護質量分析

相關實踐研究得出，在對軟巖巷道支護過程中，樹脂全長預應力錨固支護技術相對適用，針對極強動壓巷道支護應當選取高預應力、短強力錨索，全長預應力錨固結合斷面配備的錨桿組合技術來開展支護，就深部沿空留巷支護而言，應當選取樹脂加長錨固強力錨桿與錨索的支護組合，不過實際的錨桿支護參數、設置還是應當隨機應用結合煤礦巷道實際情況來明確。煤礦巷道錨桿支護應用全面過程中，應適時對錨桿牢固程度開展檢測，并對錨桿承載力、拉力等一系列數據信息進行準確登記，一旦引發不良情況，便應當第一時間采取科學應對措施[5]。

4 結語

總而言之，錨桿支護是現階段我國廣泛應用的一種煤礦巷道支護形式，其支護質量可對煤礦生產開采安全性及經濟效益獲取產生很大程度的影響。相關人員務必要不斷鉆研研究、總結經驗，清楚認識煤礦巷道中影響錨桿支護質量因素，“加大對地質特征分析力度”“優化錨桿支護設計”“強化錨桿支護質量分析”等，積極促進煤礦巷道中錨桿支護質量的全面提升。

參考文獻

[1] 陳亞東，趙建華，周磊，等.錨索補強支護技術在田陳煤煤礦回采巷道的應用[J].科技創新導報，2010（20）：119.

[2] 狄飛平，張金山，陳世江.東勝礦區某煤礦回采巷道支護方案的研究[J].現代礦業，2011（4）：45-46.

[3] 王金華，康紅普，高富強.錨索支護傳力機制與應力分布的數值模擬[J].煤炭學報，2008（1）：33-36.

[4] 劉騰飛.淺析煤礦巷道的支護形式及在煤礦安全生產中的應用研究[J].科學時代，2013（21）：162-163.

[5] 康紅普，吳擁政，何杰，等. 深部沖擊地壓巷道錨桿支護作用研究與實踐[J].煤炭學報，2015，40（10）：247-248.