礦建工程巷道掘進錨桿支護研究

陳前林 李響

1.中煤第五建設有限公司第一工程處 江蘇徐州 221009

2.遼寧鐵法能源公司 遼寧鐵嶺 112700

礦建巷道的安全掘進影響著礦山生產效率。在巷道掘進過程中，必須采用合適的支護技術來支護巷道，以保證巷道的使用安全。在進行支護時，不僅要考慮支護強度，還要考慮支護的施工速度。為了選擇合適的支護形式，非常有必要分析影響巷道支護方式選擇的因素。經過多年的發(fā)展和實踐，錨桿支護已經成為了主流的巷道掘進支護技術。

1 錨桿支護

1.1 特點

（1）機械化水平高。錨桿支護技術融合了當前較為先進的支護設備，機械化水平較高。在使用錨桿支護技術時，先進的支護設備發(fā)揮著重要的作用。人要合理利用這些機械設備，大幅度提高施工效率，進而節(jié)省施工成本，縮短施工周期，提升整體經濟效益。與此同時，較高的機械化水平能夠減少施工過程中發(fā)生安全事故的概率[1]。

（2）支護能力高。現在大部分礦建巷道掘進中采用的支護技術都是錨桿支護，這是一種比較新型的支護手段，近幾年才在采礦行業(yè)興起。礦區(qū)位于地下，巷道的掘進和礦產的開采極易受到外界的影響，例如地震、滑坡、地質疏松等自然災害，要為工作人員提供一個安全可靠的作業(yè)環(huán)境，必須對礦區(qū)的巷道采取有效的保護措施。大量的測試和驗證表明，巷道支護技術不到位，容易出現巷道坍塌、頂層脫落等現象，而錨桿支護技術適應性強，能夠有效解決這些易發(fā)問題，保障巷道掘進中的安全。錨桿支護具有較強的適應性與靈活性，針對不同巖體的巷道，都能夠實現良好的加固作業(yè)，并且所需設備小巧簡便，施工人員不需要非常強的專業(yè)性，操作簡單方便。

（3）靈活性能高。靈活性與其他支護技術相比，錨桿支護技術具有更高的靈活性，因此在實際施工中更加具有優(yōu)勢。尤其是在鐵礦巷道掘進施工中，錨桿支護能夠發(fā)揮出極大的作用，擁有極強的適應性。錨桿支護技術具有良好的靈活性，能夠滿足各種環(huán)境的巷道掘進施工要求，極大地提升了巷道支護質量。

1.2 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[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(fā)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(wěn)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(wěn)定巷道。

2 礦建工程巷道掘進錨桿支護應用

2.1 懸臂礦建掘進巷道錨桿支護

當前，隨著礦建行業(yè)的不斷發(fā)展，促進了開采技術與設備的發(fā)展，在整個開采過程中，通過合理的支護方式對其進行保障。一般來說，錨桿支護技術的應用，能夠有效提升巷道安全，而懸臂式技術應用較多，常應用于一些大型礦山的開采。錨桿支護與傳統(tǒng)支付相比，通過懸臂技術的應用，有效提升了礦建的穩(wěn)定性與開采效率。在開采過程中，使用較多的機械設備，包括能夠伸縮的輸送機、懸臂掘進機等，通過此技術的應用，大大提升了開采效率。隨著開采技術的發(fā)展，當前，我國引入新的掘進設備，不僅提升了開采效率，還有效提升了掘進的安全性。

2.2 采掘一體巷道錨桿支護

對于礦建掘進巷道而言，應用有效統(tǒng)一開采以及掘進的巷道支護技術方式，能夠大大提升礦山開采工作效率以及整體質量，從而能夠實現理想的礦山開采經濟以及社會效益。在科學應用采掘一體巷道錨桿支護技術方式的基礎上，能夠在礦山開采過程中確保矩形斷面的雙向式掘進以及開采，以及能夠將連續(xù)式以及間斷式的開采方式應用于礦山開采過程中，從而確保礦山開采的安全性以及效率。其中，間斷式的輸送方式會選用采礦車以及鏟車等設備，而連續(xù)式的輸送方式會選用連續(xù)輸送系統(tǒng)以及錨桿鉆車等設備[3]。

2.3 礦建掘進巷道錨桿支護

隨著礦山開采作業(yè)的深入開展，錨桿支護技術與巷道掘進的結合已逐步成為礦建行業(yè)發(fā)展的主要趨勢。為保證礦山開采中巷道掘進的速度，逐步應用了錨桿鉆車，該鉆車是在連續(xù)采礦機與懸臂式采礦機的技術上發(fā)展而來的。如果礦建掘進巷道錨桿支護采用的是后張法預應力結構，就需要使用預應力錨具組織施工，比如摩阻錨具、機械錨具等。就摩阻錨具的應用來看，其在應用中的應力損失較小，連接較為便捷，在沒有灌漿之前可以通過張扣或者放松來進行預應力的調節(jié)。而機械錨具主要是對預應力鋼材的端部加以機械加工形成的，在這種加工處理下，可以為錨碇工作創(chuàng)造良好的條件，從而使得其可以實現加固處理的效果，機械錨具具有噸位大、變化多的特征，一般應用于強度較大的粗鋼筋中。

3 結語

隨著中國礦產資源開采的程度變得越來越深，礦山開采的難度會隨之增大。錨桿支護技術是礦建巷道掘進中應用最為普遍的技術，該技術具有支護效果、成本等方面的優(yōu)勢。因此，一定要將錨桿支護技術運用到實際過程中，以提升礦建巷道掘進的質量。在未來也需要不斷加強對錨桿支護技術的研究，在之后切實地解決礦建掘進過程中存在的錨桿支護問題。