礦建工程巷道掘進錨桿支護技術

袁海生

（陽煤集團開元公司， 山西 壽陽 045000）

1 錨桿支護技術概述

1.1 錨桿支護技術原理

錨桿支護主要起到圍巖加固作用、減跨作用、擠壓加固拱作用、組合梁作用和懸吊作用[1-2]。圍巖加固作用是在巷道較近的巖石受到二向受力，較為深入的巖石受到三向受力；減跨作用是利用錨桿減少對力拱的高度和跨度；擠壓加固作用是通過使用錨桿對巷道周圍發育巖體進行連接，在圍巖支架上形成一個有效的承載結構，承載拱形壓縮帶；組合梁支護作用是在平頂巷道的層狀頂板下使用錨桿壓緊梁板，提升梁板的抗彎強度；懸吊作用主要是針對一些快要掉落的圍巖和軟巖，利用錨桿支撐圍巖和軟巖的重量，確保巷道的穩定性[3-4]。從錨桿支護技術原理來看，該支護技術可有效提升巖層的抗剪強度，從而穩定巷道。

1.2 錨桿支護技術參數的選擇

在礦建工程巷道掘進工作面實施錨桿支護技術，首先要根據實際工程情況，科學合理地制定錨桿支護的相關參數，確保巷道掘進錨桿支護的質量，比如：絞拱機制、組合梁機制和懸吊機制，不同的技術參數在不同的圍巖條件下發揮出的作用不同。圍巖具有松脆性和軟硬程度不一等特征，故在實際搭建錨桿支護過程中會選擇對應的支護方式。

1.3 錨桿支護技術的設計方法

在信息技術高速發展的背景下，礦建工程施工設計更加精確，尤其是在錨桿支護技術的設計方式，使用全新信息跟蹤設計，大大提高了錨桿支護技術的設計水平。使用各種先進的設備實現對巷道中的各種地質數據進行收集，數據劃分標準使用最優條件和最差條件，在設計參數時，采取工程類比的方式，有效提高錨桿支護參數的科學性和合理性[5]。初始參數確定后根據現場實際情況，驗證參數是否合理，提高參數的可靠性，并評價錨桿支護效果。最后根據現場檢測結果使用計算機運算，優化調整錨桿支護參數。

2 礦建工程巷道掘進錨桿支護技術的優點

1）支護能力強。在礦建工程巷道掘進過程中，錨桿支護技術的有效應用，可大大提升巷道的整體結構強度，尤其是巷道的抗震能力和承載能力。在地質條件復雜的巷道中，巷道強度很容易受到外界因素的影響，比如巷道斷面形狀尺寸、采動集中應力作用、地應力作用和巷道圍巖強度等等，都會影響到巷道的強度。而錨桿支護技術可有效提升巷道的強度，提高后期施工和開采的安全性。

2）機械化程度高。在礦建巷道掘進工程中，棚式的支護方式比較常見，也是錨桿支護中最為主要的一種支護方式，但是由于大部分巷道掘進工程進度快，支護量大，為了確保整個工程的經濟效益，必須要合理控制時間和成本，故棚式支護方式無法被應用到礦建工程施工中。錨桿支護技術是在運用現代化設備的基礎上，借助大型機械實現支護的目的，故錨桿支護技術機械化程度高，支護質量高，既減少了施工成本，也大大縮短了施工周期，同時能夠大幅度提升整個巷道掘進工程的安全性[6]。

3）靈活性較高。在礦建工程巷道掘進中，錨桿支護技術的參數都是根據巷道形式和圍巖性質計算而確定。錨桿支護技術憑借著高適應性和高靈活性，在各種巷道掘進中得到廣泛應用。

3 礦建工程巷道掘進錨桿支護技術應用的影響因素

3.1 巷道斷面形狀及其尺寸

在巷道掘進施工中，巷道周圍巖應力會因為施工而有所改變，因此巷道周圍巖應力的改變會引發巷道斷面尺寸和形狀的變化，為了穩定巷道斷面尺寸和形狀，通常使用錨桿支護體系穩定巷道周圍巖應力，確保巷道頂板能夠始終保持一個穩定的狀態，提高后續掘進施工的安全性。在礦建巷道掘進施工中，首先要對頂底巖石強度進行分析，然后在選取對應的錨桿支護技術，不同的巖石強度對拉應力抵抗程度不同，如果強度較小就會引發巷道裂紋，另外巷道寬度和頂板移近率有著正比關系，所以在礦建工程巷道掘進中，必須要全面考慮這些問題，充分發揮錨桿支護技術的優勢。

3.2 地應力

地應力主要為巷道自重應力和地質構造應力，地應力對巷道圍巖形狀具有直接的影響，如果巷道地應力大，則必須要使用錨桿支護技術，確保巷道圍巖結構的完整性，但是地應力大小也會影響到錨桿的支護技術。另外地應力與巷道圍巖的自重應力和埋藏深度具有直接的聯系，埋藏深度越大，巷道圍巖結構的整體性就越差，同時地質構造發育期也會影響到巷道圍巖結構的穩定性，在應用錨桿支護時必須要重點考慮這些因素。

3.3 巷道圍巖強度

在礦建工程巷道掘進中應用錨桿支護技術，隨著圍巖自身強度的增大，對錨桿支護的作用力就越大，為了更好承載巷道圍巖強度，防止出現承載超載，在應用錨桿支護技術時，必須要重點關注、考慮巷道圍巖的強度。

4 提升礦建工程巷道掘進錨桿支護技術的措施

4.1 制定配套的錨桿支護體系

目前，大部分礦建工程巷道掘進錨桿支護技術都沒有形成配套的體系，導致在應用過程中經常出現螺母規格不達標，影響到錨桿支護強度。所以當下必須要根據實際工程情況，提高螺母的整體抗剪力水平，滿足實際工程的需求。另外，根據實際情況，制定出不同的錨桿支護體系，針對每個體系制定明確的水準，尤其是操作規范、施行標準和應用材料。

4.2 加厚錨桿托板

錨桿托板在錨桿支護技術中主要發揮抗壓作用，能夠為錨桿提供良好的抗變形能力，促使錨桿體系更加穩定、安全。所以在礦建工程巷道掘進中，防止出現巷道頂部冒頂事故，必須要加厚處理錨桿托板，提升錨桿托板的抗變形力，滿足巷道掘進的實際需求，提升錨桿支護的安全性。

4.3 其他改善措施

在礦建工程巷道掘進錨桿支護中，現階段所使用的車床車絲拉脫力較小，在錨桿支護質量上不達標，故只有使用滾絲機滾絲，才能有效提高錨桿支護效果。另外，在后續應用中，可使用動態監測技術，及時發現薄弱環節，采取對應的措施進行處理，提升錨桿支護質量，確保巷道掘進工作的安全。

5 結語

在礦建工程巷道掘進施工中應用錨桿支護技術，可有效降低施工成本，提高施工質量和進度。故在應用過程中，必須要遵循錨桿支護技術應用原理，科學合理地進行設計，這樣才能使錨桿支護技術在礦建工程領域中發揮出巨大的作用。