基于巷道錨桿支護(hù)的問題分析

1.錨桿支護(hù)系統(tǒng)分析
　　1.1錨桿支護(hù)理論。目前錨桿支護(hù)理論有懸吊理論、組合梁理論和加固拱理論等。懸吊理論是最早的錨桿支護(hù)理論，具有直觀、易懂及使用方便等特點(diǎn)。特別是在頂板上部有穩(wěn)定巖層，而其下部存在松散、破碎巖層的條件下，這種支護(hù)理論應(yīng)用比較廣泛。其主要缺陷是僅考慮了錨桿的抗拉作用，沒有涉及其抗剪能力及對破碎巖層整體強(qiáng)度的提高。組合梁理論充分考慮了錨桿對巖層離層與滑動的約束作用，適用于層狀巖層。該理論認(rèn)為，錨桿提供的軸向力將對巖層離層產(chǎn)生約束，并且增大了各巖層間的摩擦力，與錨桿桿體提供的抗剪力一同阻止巖層間產(chǎn)生相對滑動。加固拱理論認(rèn)為，即使在軟弱、松散、破碎的巖層中安裝錨桿，也可以形成一個(gè)承載結(jié)構(gòu)。只要錨桿間距足夠小，就能在巖體中產(chǎn)生一個(gè)均勻壓縮帶，它可以承受破壞區(qū)上部破碎巖石的載荷。該理論充分考慮了錨桿支護(hù)的整體作用，在軟巖巷道中得到較為廣泛的應(yīng)用和得到良好的經(jīng)濟(jì)效益。
　　1.2錨桿支護(hù)的適用條件。普通單體錨桿只適用于加固穩(wěn)定的巖石巷道或圍巖巖體較完整的巷道，但在圍巖較軟或破碎帶規(guī)模較大的巖巷、煤巷及動壓巷道中往往取不到應(yīng)有的效果，導(dǎo)致質(zhì)量事故。
　　1.3煤礦巷道的錨桿支護(hù)的優(yōu)勢。在煤礦巷道的錨桿支護(hù)與舊式的棚式支護(hù)比較起來具備明顯的技術(shù)優(yōu)勢：煤礦巷道的錨桿支護(hù)技術(shù)含量高和經(jīng)濟(jì)實(shí)用；煤礦巷道錨桿支護(hù)是主動開展的支護(hù)，安裝時(shí)能夠根據(jù)現(xiàn)場的情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，可以隨著圍巖提供的軸、橫兩個(gè)方向及提供支護(hù)阻力；煤礦巷道的錨桿支護(hù)能夠依照適應(yīng)圍巖的形狀，有效增加支護(hù)阻力，加大了煤礦巷道圍巖的承力，增加了圍巖強(qiáng)度的同時(shí)降低了圍巖的變形機(jī)率，能夠有效、長期保證圍巖持續(xù)穩(wěn)定使用，使煤礦巷道的錨桿支護(hù)維護(hù)變得簡單。
　　煤礦巷道的錨桿支護(hù)的圍巖發(fā)生變形的機(jī)率比原來的棚式支架支護(hù)要降低50%以上；煤礦巷道錨桿支護(hù)時(shí)安裝所用的材料體積和重量都比棚式支架支護(hù)要小、要輕，在安裝的過程中使材料的運(yùn)輸成本大大降低，既減輕了安裝人員的工作量，又使得錨桿支護(hù)的安裝效率大大提高；煤礦巷道的錨桿支護(hù)因?yàn)椴恍枰惭b棚腿和頂梁，所有增大了煤礦巷道的的空間使用面積，明顯減少煤礦巷道內(nèi)的通風(fēng)阻力，使安裝工序和支架、設(shè)備的工作效率大幅提升；煤礦巷道的錨桿支護(hù)在回采面端頭不需撤棚，節(jié)省、簡化了工作管理程序；煤礦巷道的錨桿支護(hù)的維護(hù)維護(hù)費(fèi)用低廉；可以有效、快速地提升煤礦巷道的掘進(jìn)速度。
　　2.煤礦巷道的錨桿支護(hù)應(yīng)用存在的問題
　　2.1煤礦巷道的錨桿支護(hù)研發(fā)不到位。我國煤礦地質(zhì)的軟巖地層很多，大多數(shù)煤巷道都會受到經(jīng)常采掘影響而使得煤礦巷道的圍巖發(fā)生變形甚至塌落，這種情況嚴(yán)重時(shí)會使煤礦巷道的使用年限大為縮短，并隨之產(chǎn)生急需解決的問題。目前我國煤礦巷道的錨桿支護(hù)的研究開發(fā)未能在大變形巷道如發(fā)生高應(yīng)力、軟巖等的支護(hù)上發(fā)揮有效的作用，這成了我國煤礦巷道的錨桿支護(hù)繼續(xù)發(fā)展的瓶頸。我國現(xiàn)階段把錨梁網(wǎng)、錨索和錨噴網(wǎng)應(yīng)用于煤礦軟巖巷道的錨桿支護(hù)中，但對于不同的圍巖的錨桿支護(hù)的技術(shù)研發(fā)還是沒有新的技術(shù)性突破。
　　2.2煤礦巷道的錨桿支護(hù)應(yīng)用不廣泛。目前我國煤礦巷道的錨桿支護(hù)的應(yīng)用還不普遍，與國外發(fā)達(dá)國家的煤礦巷道的錨桿支護(hù)技術(shù)相比還有較大距離。在煤礦巷道的錨桿支護(hù)應(yīng)用約在兩成，而且主要應(yīng)用于一類煤礦巷道。我國的煤礦巷道圍巖松軟，受到影響就會變形?，F(xiàn)在煤礦巷道的錨桿支護(hù)所使用的剛性錨桿的固強(qiáng)能力不高，致使煤礦巷道的使用年限相比較短。而煤礦巷道圍巖只要發(fā)生50毫米的移動就是發(fā)生變形，變形時(shí)圍巖周圍就會裂開并掉落，且圍巖頂板和煤幫嚴(yán)重鼓出，錨桿的支護(hù)作用受到明顯影響，固巖層和巖體的錨桿受壓會發(fā)生脫落，致使煤礦巷道冒頂或坍塌，造成安全事故。煤層巷道的圍巖易發(fā)生大變形也是煤礦巷道的錨桿支護(hù)應(yīng)用不廣泛的主要因素。
　　2.3煤礦巷道的錨桿支護(hù)力度偏低。我國煤礦巷道的錨桿支護(hù)的初錨力、錨固力和工作阻力普遍不高，錨桿鉆機(jī)的扭矩是41-140Nm，而發(fā)達(dá)國家的錨桿鉆機(jī)扭矩則比我國的水平則高出130-240Nm，這樣明顯的技術(shù)差是我國目前無法達(dá)到的。為降低錨桿支護(hù)的螺母及托板的互相摩擦力，可以采取加添些塑料墊片及向節(jié)墊提升錨桿鉆機(jī)的扭矩?cái)?shù)值，這樣使得錨尾螺母和錨桿的初錨力盡可能增大；我國煤礦巷道的錨桿支護(hù)所用的錨固劑與發(fā)達(dá)國家的技術(shù)差別也影響煤礦巷道的錨桿支護(hù)，要增大研發(fā)力度；我國安裝錨桿間距為0.7米左右，這樣的間距不夠理想，影響產(chǎn)煤時(shí)的生產(chǎn)效率。
　　三、提升煤礦巷道的錨桿支護(hù)應(yīng)用的措施
　　3.1完善煤礦巷道的錨桿支護(hù)技術(shù)。我國煤礦巷道的錨桿支護(hù)雖然有著豐富的理論研究成果，但卻未能把這些研究成果有效地運(yùn)用到煤礦巷道的錨桿支護(hù)的實(shí)踐中。為完善煤礦巷道的錨桿支護(hù)技術(shù)，要深入研究煤礦巷道的圍巖壓力和錨桿支護(hù)理論，科學(xué)、合理地選取我國的煤巷錨桿支護(hù)的參數(shù)選擇和實(shí)踐形式，促進(jìn)巷道錨桿支護(hù)技術(shù)得到高速發(fā)展。要學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的煤礦巷道的錨桿支護(hù)的技術(shù)和方法，結(jié)合我國煤礦巷道的錨桿支護(hù)實(shí)際情況，制定出適合我國的煤礦巷道的錨桿支護(hù)技術(shù)體系，有力完善煤礦巷道的錨桿支護(hù)技術(shù)。
　　3.2提高煤礦巷道的錨桿支護(hù)監(jiān)測技術(shù)。錨桿支護(hù)完工后要進(jìn)入實(shí)施階段，要對其實(shí)際支護(hù)情況進(jìn)行有效監(jiān)測。要及時(shí)整理和分析監(jiān)測錨桿支護(hù)數(shù)據(jù)，用其驗(yàn)證錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)是否合理、安全，對不合理的地方提出修正依據(jù)。我國錨桿支護(hù)的監(jiān)測工作主要有：監(jiān)測錨桿支護(hù)的表面位置移動值；使用頂板離層指示儀監(jiān)測頂板巖層的位置移動值；監(jiān)測錨桿的工作阻力等。加強(qiáng)監(jiān)測技術(shù)要以測試應(yīng)力測試作為基礎(chǔ)，依照現(xiàn)場監(jiān)測的信息數(shù)值模擬進(jìn)行動態(tài)設(shè)計(jì)，所得錨桿參數(shù)就是煤巷錨桿支護(hù)的最佳支持參數(shù)。平時(shí)要采用計(jì)算機(jī)及時(shí)監(jiān)測支護(hù)情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，以免發(fā)生重大坍塌事故。
　　3.3加強(qiáng)錨桿支護(hù)人員的工作技能培訓(xùn)。錨桿支護(hù)工作人員是煤礦巷道的錨桿支護(hù)工作的執(zhí)行者，工作人員負(fù)責(zé)使用質(zhì)量過硬的錨桿從事錨固和監(jiān)測工作，工作人員必須有專業(yè)的知識和過硬的職業(yè)素質(zhì)才能出色地完成錨桿支護(hù)工作。但目前我國的煤礦隊(duì)伍的工作人員素質(zhì)普遍不高，對工作的監(jiān)管措施不盡力，使得煤礦巷道的錨桿支護(hù)工作質(zhì)量難以提升。所以要想提高我國煤礦巷道的錨桿支護(hù)工作水平，必須要注重錨桿支護(hù)的技術(shù)人員及工人的專業(yè)技能的培訓(xùn)，通過培訓(xùn)提升其崗位工作經(jīng)驗(yàn)，促使其更好地開展錨桿支護(hù)工作。
　　3.4提高錨桿支護(hù)的初錨力、錨固力和工作阻力。為提高煤礦巷道的錨桿支護(hù)工作效率，就一定要在提升錨桿的初錨力、錨固力和工作阻力三方面做足工作。提升錨桿的初錨力要使用技術(shù)先進(jìn)的錨桿鉆具，在錨桿鉆機(jī)扭矩加大的基礎(chǔ)上提高初錨力；提升錨固力則要采用合適的錨固劑以提升錨固質(zhì)量；提升工作阻力則是要加大錨桿的間排距，使煤礦巷道的錨桿有著預(yù)應(yīng)力高和間排距大的錨桿支護(hù)體系，從而使煤礦巷道的錨桿支護(hù)能夠得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。