錨桿支護(hù)加固技術(shù)在礦山巷道的應(yīng)用

      1 煤巷錨桿支護(hù)快速掘進(jìn)技術(shù)
　　對設(shè)計方法與設(shè)計參數(shù)加以完善就傳統(tǒng)的支護(hù)設(shè)計而言，主要是把如下理論當(dāng)作參考標(biāo)準(zhǔn)：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(jié)合這些理論的基礎(chǔ)上，靈活運(yùn)用計算公式法及工程類比法。但大多數(shù)情況下，地質(zhì)條件往往呈現(xiàn)復(fù)雜的狀態(tài)，所以錨桿支護(hù)人員應(yīng)當(dāng)采取各種各樣的手段與計算公式才能得到最精準(zhǔn)的參數(shù)。為了可以獲得最精準(zhǔn)的參數(shù)，錨桿支護(hù)人員在把地應(yīng)力當(dāng)作基礎(chǔ)的同時還應(yīng)當(dāng)靈活運(yùn)用動態(tài)設(shè)計法，繼而構(gòu)建出與之相匹配的系統(tǒng)。而“地質(zhì)力學(xué)評估數(shù)值模擬初始設(shè)計現(xiàn)場監(jiān)測利用反饋信息修改設(shè)計”就是這一方法的主要內(nèi)容。現(xiàn)場檢測是極為重要的，二次修改工作就是以檢測所得數(shù)據(jù)作為依據(jù)，設(shè)計經(jīng)過修改才可以投入實(shí)踐。錨桿支護(hù)的經(jīng)濟(jì)性和合理性通常需要多次修改才得以實(shí)現(xiàn)。設(shè)計方法最終確定之后，還要結(jié)合各種頂板巖性及地質(zhì)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況對設(shè)計參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以便為快速掘進(jìn)技術(shù)提供參考。
　　開發(fā)掘錨新機(jī)具通常情況下，相關(guān)單位使用的煤巷快速掘進(jìn)的施工工藝如下：固定皮帶機(jī)運(yùn)煤敲幫問頂、頂錨機(jī)打頂眼并安裝、掘進(jìn)機(jī)割橋式膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)、幫錨桿機(jī)打幫眼并安裝，從而通過一次成巷實(shí)現(xiàn)及時的支護(hù)。但這一方法的缺點(diǎn)在于掘進(jìn)工作面的開機(jī)率不高，通常不超過30%，支護(hù)所需時間久，需要較慢的機(jī)掘速度，從而使單進(jìn)水平難以提升。因此，想要實(shí)現(xiàn)對煤巷錨桿支護(hù)單進(jìn)速度的提升，必要的手段就是發(fā)展掘錨聯(lián)合機(jī)組，采取“掘進(jìn)支護(hù)錨桿一體化”的平行作業(yè)模式。對于現(xiàn)行的施工工藝來說，快速掘進(jìn)技術(shù)研究工作的阻礙主要存在于兩個方面：一是掘進(jìn)機(jī)的割煤速度慢;二是錨桿機(jī)打眼和安裝的速度慢。
　　2 煤礦巷道錨桿支護(hù)
　　2.1 懸吊式錨桿支護(hù)
　　起初的錨桿支護(hù)大都采用懸吊的方式，而由于不同區(qū)域圍巖實(shí)際情況也不同，懸吊式錨桿支護(hù)就存在了諸多不足之處。如果圍巖周邊存在很多細(xì)碎巖石，表明圍巖有問題，在這種情況下采用懸吊錨桿支護(hù)，不但無法確保該支護(hù)的穩(wěn)定性能，還可能會促使巷道圍巖層加速垮落，從而對圍巖結(jié)構(gòu)造成全面破壞。
　　2.2 巷旁支護(hù)
　　在巷道掘進(jìn)錨桿支護(hù)技術(shù)中，巷旁支護(hù)也存在較多的形式，而應(yīng)用最廣地是充填式巷旁支護(hù)。該類支護(hù)方式在充填體變形性能以及充填體的強(qiáng)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(qiáng)度，才能有效適應(yīng)基本頂巖層旋轉(zhuǎn)下沉引起的變形，并且保證巷道內(nèi)足夠的斷面積。充填式巷旁支護(hù)主要采用泵送方式，具體內(nèi)容為：根據(jù)充填式巷道支護(hù)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(hù)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(jìn)行巷道掘進(jìn)以及錨桿支護(hù)工作。并在錨桿支護(hù)工作時，將左旋無縱筋螺紋鋼錨桿的直徑和長度進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，一般將間排距設(shè)定為1000mm×900mm。然后在每排位置布置4根錨桿，均采用金屬網(wǎng)及鋼帶進(jìn)行護(hù)頂。
　　2.3 組合拱錨桿支護(hù)
　　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(wěn)定程度，同時采用組合拱錨桿支護(hù)可進(jìn)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(hù)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(jié)合巖層間的擠壓與摩擦作用，有效增強(qiáng)拱形結(jié)構(gòu)的承載效果，從而合理避免圍巖發(fā)生變形現(xiàn)象，進(jìn)而保證圍巖的穩(wěn)定性和安全性。
　　2.4 組合梁錨桿支護(hù)
　　煤礦巷道圍巖是一種巖性結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)。施工人員可利用組合梁錨桿支護(hù)來錨固多層圍巖，以有效增強(qiáng)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(qiáng)圍巖的穩(wěn)定性。