引言
進行有效的支護對于安全生產(chǎn)而言有著重要的意義和地位。隨著煤礦開采地區(qū)的地質(zhì)條件各方面變得越來越復(fù)雜,對于支護的要求也相應(yīng)增高。
其中錨桿支護在我國已經(jīng)有了超過五十年的歷史,錨桿支護技術(shù)在不斷的朝著先進化方向前進。
然而隨著煤礦巷道埋深增加,地質(zhì)條件越來越復(fù)雜,以及強烈的采動影響,進行高強度的錨桿支護當中所出現(xiàn)的問題也隨之增加。
支護效果不佳,無法保障安全生產(chǎn),這就要求從優(yōu)化錨桿支護設(shè)計等方面提高支護效果,保障在應(yīng)用當中的有效性和高效性。
1 應(yīng)用理論基礎(chǔ)
錨桿支護的應(yīng)用理論主要有三個方面的內(nèi)容:
第一,加固拱論證。針對那些較為松散、破碎和脆弱的巖層,并不影響錨桿的使用,同樣可以通過錨桿形成完整的承載結(jié)構(gòu)。為了保障結(jié)構(gòu)的完整性,在進行錨桿的安裝之時,間距應(yīng)該較小,這就能夠在巖體里產(chǎn)生較為完整的,并且足以承受破壞上部分破碎巖層載荷的均勻壓縮帶。由于該觀點將整體對錨桿支護的作用,進行了完全而充分的考慮,并且保障了在經(jīng)濟之上獲得較大利益,所以在軟巖巷道當中應(yīng)用較為廣泛。
在具有層疊狀的巖層當中較為適用組合梁。此種方式的基礎(chǔ)就是錨桿對巖層滑動又離層的相互制約作用,并且對于各方面都進行了綜合性的考慮,最終形成了該原理。錨桿提供軸向力也通過該論證證明,并且通過錨桿支護能夠有效的束縛離層,提高巖層間的摩擦和阻力,這樣就和錨桿一起形成抗壓力,共同阻擋巖層間的滑動。
懸吊理論是最早出現(xiàn)的錨桿支護理論,該理論較為簡單,容易理解,并且運用也較為方便。懸吊理論較為適用上方巖層穩(wěn)定,下方巖層破碎、松散的情況。
2 錨桿支護的不足和對策
2.1 錨桿支護的不足
目前我國的錨桿支護之上還存在諸多的不足,主要存在以下幾個方面的缺陷:
第一,設(shè)計缺陷。我國針對煤礦巷道的錨桿支護之上制定了相應(yīng)的規(guī)范,但被運用在實際當中之時,設(shè)計之上的缺陷依舊存在。對于錨桿支護的設(shè)計由于受到的制約和影響因素較多,所以設(shè)計不夠完善和合理,甚至由于設(shè)計不科學(xué)而造成安全事故。
第二,材質(zhì)問題。在選擇支護的材料之時,由于選擇的材料質(zhì)量達不到相關(guān)標準和規(guī)范,最終導(dǎo)致支護達不到預(yù)期目標,無法保障生產(chǎn)的安全性。
第三,設(shè)備落后。目前使用的一些常規(guī)儀器,在精度和實用之上較為欠缺,無法滿足在實際運用當中的需求。
第四,技術(shù)施工的不足。在進行具體的施工當中,由于技術(shù)限制無法完全按照設(shè)計進行,對于系統(tǒng)的理論無法領(lǐng)會、管理水平不高等。
2.2 對策
可以從以下方面完善以上存在的不足:
首先,引進先進技術(shù)。針對技術(shù)不足這個問題,可以通過引進同行業(yè)或者國外先進的技術(shù),進而完善技術(shù)。同時要不斷的進行自主創(chuàng)新,促進支護技術(shù)的發(fā)展。只有不斷的提高錨桿的強度和剛度、可靠性,才能夠切實保障煤礦開采的安全性和高效性,實現(xiàn)快速掘進。
其次,結(jié)合市場情況,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提升市場競爭力。
最后修訂產(chǎn)品標準,建立健全相關(guān)法律法規(guī)。
3 實際應(yīng)用分析
3.1 錨桿支護的應(yīng)用發(fā)展
目前錨桿技術(shù)在我國的煤礦當中運用最為廣泛和深刻,這種技術(shù)在各種地質(zhì)復(fù)雜、條件困難的背景之下,由于其諸多的優(yōu)勢而表現(xiàn)良好。在巷道支護的發(fā)展過程當中,從木支護到后面的錨桿支護,這整個發(fā)展過程都說明了錨桿支護具有經(jīng)濟性和有效性,而且在開采煤礦當中能夠提高生產(chǎn)效率,是實現(xiàn)快速掘進不可缺少的一部分。它保障了效益和安全的雙贏局面,完美的攻克了支護之上的技術(shù)難題。
如今我國的煤礦需求在一定時期之內(nèi)依舊會保持一個穩(wěn)定上升,甚至快速上升的趨勢,面對煤礦需求的增加,開采巷道各方面條件也越來越復(fù)雜。加之巷道當中多會出現(xiàn)矩形斷裂面,它的承受力較小,所以長時間保護煤巷的柱體面也很小。以上的所有因素導(dǎo)致在開采煤礦當中對于巷道的安全支護非常困難、復(fù)雜,對于支護的要求也更高,而錨桿支護無疑很好的解決了這個技術(shù)難題。
通過科學(xué)合理的支護設(shè)計,保障預(yù)應(yīng)力高且所支護的強度達到相關(guān)要求,避免再次支護。通過支護手段有效的保障了巖體的連續(xù)性,解決了在具有復(fù)雜性和深度較高的煤巷開采阻礙。并且為了更好的滿足煤礦行業(yè)的需求,進一步的開發(fā)出,具有多種技術(shù)進行測試和維護的,成套性的支護技術(shù)。這就成為了在實際應(yīng)用當中的一個首選,其能夠有效的控制圍巖的強烈變形,長時間的保持穩(wěn)定,支護效果十分顯著。
要提高錨桿支護的效果和普及應(yīng)用,進行機械化施工是必要的條件之一。其能夠有效的提高工作效率和質(zhì)量,降低工作人員的勞動量、改善勞動條件等。
因此煤礦行業(yè)的工作人員一直致力于改進錨桿機具,提高相關(guān)技術(shù)水平,開發(fā)出綜合性的設(shè)備,集掘進和錨桿于一體,有效的提高了工作效率,實現(xiàn)安全支護和快速掘進。
3.2 錨桿支護相關(guān)技術(shù)的進步
通過長期的發(fā)展,錨桿支護的測量手段呈現(xiàn)多元化趨勢發(fā)展。在位移測量之上可以選用測桿、單點和多點位移計等方式進行。針對錨桿的錨固力和軸向力之上的測量,可以利用錨桿拉力計、托盤式壓力盒等方式。這些多元化的測量方式,有效的為設(shè)計提供了重要依據(jù)。在錨桿支護當中,錨固的作用有兩種效應(yīng):
第一種是軸向效應(yīng)。它的主要作用是徑向的作用于圍巖,在最大限度之上保障三向壓應(yīng)力狀態(tài),從而確保進行開挖之后能夠形成新的較為穩(wěn)定的狀態(tài)。
第二種是橫向效應(yīng),主要是阻止剪切破壞。當巖體發(fā)生錯動之時,或者受到的剪應(yīng)力太大,就會相應(yīng)的造成剪切破壞。
而錨桿支護的橫向效應(yīng)主要就是為了提高橫向之上的抗剪切強度。通過錨桿支護的應(yīng)用,有效的推動了煤礦企業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展,保障了煤礦巷道的安全性和穩(wěn)定性,提高了工作效率。
4 結(jié)語
綜上所述,隨著煤礦行業(yè)的發(fā)展對于錨桿支護的運用越來越多,其不僅能夠有效的解決了在復(fù)雜地質(zhì)之下進行煤礦開采的難題,而且有效的實現(xiàn)了安全快速掘進的目的。
這就要求在之后的運用當中不斷的提高錨桿支護的設(shè)計科學(xué)性、優(yōu)化施工等,不斷的提高錨桿支護的有效性和先進性。