錨桿支護(hù)技術(shù)在煤礦掘進(jìn)巷道中的應(yīng)用研究

崔國梁

摘 要 文章針對目前煤礦掘進(jìn)巷道中比較常用的錨桿支護(hù)技術(shù)的作用、原理以及應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，分析目前煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中的問題，并提出了相應(yīng)的錨桿支護(hù)技術(shù)在煤礦掘進(jìn)巷道中應(yīng)用的有效措施，以供參考。

關(guān)鍵詞 錨桿支護(hù)技術(shù);煤礦掘進(jìn)巷道;應(yīng)用

引言

在應(yīng)用信息化技術(shù)來加強地面和井下之間溝通來確保安全的同時，也通過信息化技術(shù)的應(yīng)用來對煤礦掘進(jìn)巷道中的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和提高。在不斷增加煤炭開采量來滿足人們不斷增加的煤炭需求量的同時，也通過對錨桿支護(hù)技術(shù)的合理應(yīng)用來確保煤礦巷道掘進(jìn)效率和安全，而且在信息化技術(shù)的支持下更是對掘進(jìn)技術(shù)技術(shù)進(jìn)行簡化，在確保支護(hù)效果和掘進(jìn)效率的同時，實現(xiàn)掘進(jìn)施工成本的降低。

1 煤礦巷道掘進(jìn)的錨桿支護(hù)技術(shù)

1.1 錨桿支護(hù)技術(shù)簡介

在選擇煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)之前，有必要將地質(zhì)部門提供的地質(zhì)資料與頂板巖狀況和地質(zhì)構(gòu)造相結(jié)合。而且要在觀察不同盤區(qū)的礦壓之后來對每項支護(hù)參數(shù)進(jìn)行確定。針對不同的巷道圍巖穩(wěn)定性來對錨桿桿體進(jìn)行分類，然后對桿體長度和直徑進(jìn)行確定。針對不同的巖石條件選擇相應(yīng)的錨體類型，其中比較堅硬的巖石和煤體中可以選擇樹脂類的錨體，而且其錨固長度需要超過桿體的1/3，而針對比較松軟的煤體則可以采用全長的錨固方式。

1.2 煤礦巷道的支護(hù)方式

為了對煤礦掘進(jìn)巷道中的圍巖穩(wěn)定情況進(jìn)行改善，而且將圍巖運動發(fā)展速度在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行限制來確保煤礦作業(yè)空間安全，就需要使用支護(hù)工具來開展支護(hù)工作。而且由于圍巖需要對地壓進(jìn)行承受，并且可以對人工支護(hù)和圍巖支護(hù)能力進(jìn)行改善，因此，需要保證在煤礦巷道掘進(jìn)中巷道開發(fā)和保護(hù)與圍巖自身的自持能力保持一致。而目前來說，錨桿支護(hù)的應(yīng)用越來越廣泛，成為主要的支護(hù)方式并對其他方式進(jìn)行了取代。

1.3 錨桿支護(hù)原理

錨桿支護(hù)主要起到的作用有擠壓加固、懸吊以及組合梁等作用。第一，通過沿著巷道頂板按照一定距離來進(jìn)行錨桿的徑向排列，可以在預(yù)緊力的作用下將錨桿形成錐形壓縮區(qū)域，通過這些區(qū)域的連接來形成具有一定厚度的T型均衡連續(xù)壓縮袋，實現(xiàn)對來自大地的巨大壓力的承受來預(yù)防上部圍巖松動變形的問題。第二就是在堅固完好的巖石上通過錨桿來進(jìn)行松軟和危巖的懸掛，避免其出現(xiàn)下沉問題。第三就是將錨桿安裝在巷道頂層，實現(xiàn)在預(yù)緊力下產(chǎn)生組合梁的狀態(tài)來實現(xiàn)煤礦頂板巖層承受力的提高[1]。

2 煤礦掘進(jìn)巷道應(yīng)用錨桿支護(hù)存在的問題

首先就是具有偏低的機械化程度的問題。這主要表現(xiàn)在目前煤礦巷道掘進(jìn)中容易受到煤礦地質(zhì)條件和掘進(jìn)設(shè)備的限制，針對常用的懸臂掘進(jìn)機進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)是，還需要多個一線操作工人在空頂下使用手持式鉆機來協(xié)助施工。這種操作不僅操作效率低，而且對人員操作的安全隱患也很小，并顯示了低水平煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的機械化程度。

其次就是沒有做好錨固作業(yè)和掘進(jìn)作業(yè)之間工作效率的匹配。這主要表現(xiàn)在應(yīng)該在掘進(jìn)工作結(jié)束之后來進(jìn)行錨固工作的開展。即便是在錨固和掘進(jìn)重疊的作業(yè)時間內(nèi)，也表現(xiàn)出錨固作業(yè)時間比掘進(jìn)作業(yè)時間長的問題，而且在雙巷施工形式下還應(yīng)該在應(yīng)用連采機、錨桿和鉆車等設(shè)施的同時，采用不斷更換巷道的施工方式，這樣就影響了掘進(jìn)和支護(hù)施工效率，還增加了巷道地板被損壞的概率。

最后就是錨桿支護(hù)配套技術(shù)水平偏低的問題。這主要是由于在錨桿支護(hù)技術(shù)中必不可少的環(huán)節(jié)就是鉆眼環(huán)節(jié)，而且需要在鉆眼結(jié)束之后將其中的巖屑進(jìn)行徹底清除。通常所采用的方式就是通過大量的水流或氣流將其沖出的方式，但是這也會導(dǎo)致沖出的巖屑會隨著水流或氣流向巷道地板上流動，或者是在巷道空氣中飄散。這就導(dǎo)致施工作業(yè)難度以及人員作業(yè)危險性的增加[2]。

3 煤礦掘進(jìn)巷道中錨桿支護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用

首先是對巷道進(jìn)行修復(fù)。考慮到當(dāng)使用用于巷道支護(hù)的整體混凝土支架時，由于存在采礦壓力而導(dǎo)致混凝土支架可能破裂的問題，可以通過錨桿支護(hù)技術(shù)修復(fù)上述支架。比如可以在煤礦掘進(jìn)巷道中的圍巖表層出現(xiàn)浮石的問題時，使用錨桿來修復(fù)混凝土支架。或者在事故發(fā)生時，可以通過帶有槽鋼的錨梁來對巖石滾落的問題進(jìn)行預(yù)防。

其次就是對巷道底鼓問題的防治。此種方法就是在錨梁和巷道橫交的部位通過錨桿來對煤礦掘進(jìn)巷道的底板進(jìn)行拉近，實現(xiàn)對底鼓問題的防治。在此種應(yīng)用過程中，可以使用金屬或者混凝土錨桿，而如果采用鋼絲錨桿，則還要配合藥壺爆破方法來對鉆孔進(jìn)行增大，而且在巷道斷面位置設(shè)置鋼繩來作為繩套，引導(dǎo)鉆孔底部。

最后就是對水平間煤柱進(jìn)行加固。在對厚煤層開展上述施工作業(yè)時，應(yīng)該對水平間煤柱進(jìn)行固定加強，此時就可以對錨桿支護(hù)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。具體地說就是按照不同的煤層厚度來對桁架式的支護(hù)方式進(jìn)行選擇，起到對煤柱的支護(hù)作用。或者是將木托梁安裝在回風(fēng)順槽和工作面的重疊部位。此外，在目前的無人采煤法開采傾斜煤層的過程中常用錨桿支護(hù)技術(shù)。

4 結(jié)束語

在目前我國社會對煤炭資源的需求量在不斷增加，使得目前煤礦巷道開采深度和開采難度都在不斷增加。而為了確保煤礦掘進(jìn)巷道的安全以及掘進(jìn)效率和質(zhì)量，目前比較常用的就是錨桿支護(hù)技術(shù)，在發(fā)揮其作用的同時，也需要針對其中的問題來進(jìn)行改進(jìn)，以及推動在煤礦掘進(jìn)巷道中錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)一步深入和技術(shù)水平的提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱振平.錨桿支護(hù)技術(shù)在煤礦掘進(jìn)巷道中的應(yīng)用[J].山西化工，2017，（5）：134-136.

[2] 李劉強.煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)技術(shù)研究[J].機械管理開發(fā)，2017，（9）：144-145.