錨桿支護加固技術在礦山巷道掘進中的應用

張曉陽

摘 要：隨著我國的經濟在快速的發展，社會在不斷的進步，對于煤巷掘進工作，快速掘進技術中錨桿支護的研究工作具有重要意義。而煤礦快速掘進技術中錨桿支護的研究往往會受到多方因素的影響，如煤礦礦區地質條件、錨桿施工工程質量、錨桿支護設計方法、支護工作人員技術等。要實現對掘進技術的改進，必須采取相應的策略，如科學設計錨桿支護方法、加強施工工程質量管理、重視錨桿支護人員培訓、運用組合式錨桿支護體系等。

關鍵詞：煤礦巷道;錨桿支護技術;加固技術

事實上，在進行礦建工程建設的過程中，往往要求有關單位以及工作人員能夠重視巷道掘進這個部分，只有加強巷道掘進環節的控制與技術應用，才能更好的推進后續開采工作的順利進行，同時也盡量避免事故的發生。

1 煤巷錨桿支護快速掘進技術概述

對設計方法與設計參數加以完善就傳統的支護設計而言，主要是把如下理論當作參考標準：第一，組合拱理論;第二，懸吊理論;第三，擠壓加固理論。在充分結合這些理論的基礎上，靈活運用計算公式法及工程類比法。但大多數情況下，地質條件往往呈現復雜的狀態，所以錨桿支護人員應當采取各種各樣的手段與計算公式才能得到最精準的參數。為了可以獲得最精準的參數，錨桿支護人員在把地應力當作基礎的同時還應當靈活運用動態設計法，繼而構建出與之相匹配的系統。而“地質力學評估數值模擬初始設計現場監測利用反饋信息修改設計”就是這一方法的主要內容。現場檢測是極為重要的，二次修改工作就是以檢測所得數據作為依據，設計經過修改才可以投入實踐。錨桿支護的經濟性和合理性通常需要多次修改才得以實現。設計方法最終確定之后，還要結合各種頂板巖性及地質結構的實際情況對設計參數進行優化，以便為快速掘進技術提供參考。

開發掘錨新機具通常情況下，相關單位使用的煤巷快速掘進的施工工藝如下：固定皮帶機運煤敲幫問頂、頂錨機打頂眼并安裝、掘進機割橋式膠帶轉載機、幫錨桿機打幫眼并安裝，從而通過一次成巷實現及時的支護。但這一方法的缺點在于掘進工作面的開機率不高，通常不超過30%，支護所需時間久，需要較慢的機掘速度，從而使單進水平難以提升。因此，想要實現對煤巷錨桿支護單進速度的提升，必要的手段就是發展掘錨聯合機組，采取“掘進支護錨桿一體化”的平行作業模式。對于現行的施工工藝來說，快速掘進技術研究工作的阻礙主要存在于兩個方面：一是掘進機的割煤速度慢;二是錨桿機打眼和安裝的速度慢。

2 煤礦巷道錨桿支護技術

2.1 懸吊式錨桿支護技術

起初的錨桿支護大都采用懸吊的方式，而由于不同區域圍巖實際情況也不同，懸吊式錨桿支護就存在了諸多不足之處。如果圍巖周邊存在很多細碎巖石，表明圍巖有問題，在這種情況下采用懸吊錨桿支護，不但無法確保該支護的穩定性能，還可能會促使巷道圍巖層加速垮落，從而對圍巖結構造成全面破壞。

2.2 巷旁支護

在巷道掘進錨桿支護技術中，巷旁支護也存在較多的形式，而應用最廣地是充填式巷旁支護。該類支護方式在充填體變形性能以及充填體的強度性能方面具有較高的要求。一般來說，只有具有較好的變形性能和較高的強度，才能有效適應基本頂巖層旋轉下沉引起的變形，并且保證巷道內足夠的斷面積。充填式巷旁支護主要采用泵送方式，具體內容為：根據充填式巷道支護的要求，需要使用良好泵送性能的填充材料，且充填體上方的頂板也需提前做好錨索和錨桿支護等兩者之間的工作。同時，煤壁的位置需要沿著巷道長度5cm，且朝下3cm的工作范圍進行巷道掘進以及錨桿支護工作。并在錨桿支護工作時，將左旋無縱筋螺紋鋼錨桿的直徑和長度進行相應的設置，一般將間排距設定為1000mm×900mm。然后在每排位置布置4根錨桿，均采用金屬網及鋼帶進行護頂。

2.3 組合拱錨桿支護技術

如果巖層破碎程度過大，可利用其自身的擠壓力與摩擦力來保證圍巖的穩定程度，同時采用組合拱錨桿支護可進一步提高圍巖承載能力。比如在部分拱形巷道以及大斷面巷道中，通過組合拱錨桿支護的方式，有效錨固多層破碎圍巖，能夠在很大程度上降低圍巖垮落頻率，并結合巖層間的擠壓與摩擦作用，有效增強拱形結構的承載效果，從而合理避免圍巖發生變形現象，進而保證圍巖的穩定性和安全性。

2.4 組合梁錨桿支護技術

煤礦巷道圍巖是一種巖性結構，包括有多個層次的巖石層，并且這些巖層具有多樣化的形式結構。施工人員可利用組合梁錨桿支護來錨固多層圍巖，以有效增強圍巖的承載能力。如果巖層破碎程度較大，可利用不同巖層之間的擠壓力與摩擦力，來增強圍巖的穩定性。

3 結語

隨著時間的推移，人們的生活水平有了較大的提高，相應的需求也所有增加，尤其對于資源的需求極為迫切，礦產資源作為眾多資源中的一種，同樣為人們所需，近幾年，礦建工程項目的數量也有所增加，而在開采的過程中，安全問題往往是人們所關心的方面。為避免安全問題的發生，就需要采取有效的措施，同時還要加強支護技術的應用，礦建工程巷道掘進錨桿支護技術的應用就顯得至關重要。因此，這就要求有關人員能夠掌握該技術的應用要點，合理的進行應用，實現巷道掘進施工水平的真正提升。

參考文獻：

[1]翟偉偉.煤礦巷道錨桿支護應用與技術工藝研究[J].礦業裝備，2018（10）：64-65.

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