煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用實(shí)例分析

　　煤礦巷道錨桿支護(hù)是針對(duì)于我國(guó)煤炭開(kāi)采技術(shù)手段不完善的狀況產(chǎn)生的，在我國(guó)已經(jīng)有很長(zhǎng)一段時(shí)間的應(yīng)用，目前已經(jīng)能應(yīng)用于大部分的煤礦開(kāi)采企業(yè)，且以其高效、便捷的技術(shù)特點(diǎn)，通過(guò)在我國(guó)的多年運(yùn)行與實(shí)踐，現(xiàn)在已經(jīng)成為我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)中的重要手段。但是，面對(duì)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，我國(guó)一定要積極吸取先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)，再結(jié)合自身國(guó)情的基礎(chǔ)上，及時(shí)對(duì)煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)進(jìn)行改善，以滿足我國(guó)煤礦開(kāi)采的技術(shù)需要。
　　1 煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的概念和發(fā)展過(guò)程
　　1.1 煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的概念
　　錨桿支護(hù)技術(shù)的主要概念是指通過(guò)使用錨桿的特殊作用力，即軸向作用力將巷道周邊的煤礦石頭等實(shí)物的單向作用力或者雙向作用力轉(zhuǎn)變?yōu)槿蜃饔昧?，這種技術(shù)可以在很大程度上減輕巷道的壓力，提升錨桿的支護(hù)作用。錨桿支護(hù)技術(shù)改變了周圍巖石的承受能力，大大提高了錨桿的支護(hù)能力，達(dá)到對(duì)周圍事物承載能力進(jìn)行分解的功能。
　　1.2 煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程
　?。?）煤礦巷道的布置發(fā)展。
　　目前，我國(guó)的煤礦巷道在層位挑選上，要在很大程度上減少礦井建設(shè)的時(shí)間、提升開(kāi)采速度，巷道便轉(zhuǎn)變?yōu)槊合?；放煤頂技術(shù)的大面積采用，使回采巷道的組織形式從巖石向煤層轉(zhuǎn)變；其次，在巷道斷面的形態(tài)方面，為了保證開(kāi)采速度和使用效率，拱形斷面一定逐漸被矩形斷面代替，并且面積也在不斷增大，目的是為了實(shí)現(xiàn)大型裝置的工作[1]；回采巷道數(shù)量也逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘞锊贾棉D(zhuǎn)變，使得高瓦斯礦井的正常運(yùn)行得到保證；對(duì)于開(kāi)采技術(shù)力度，開(kāi)采的力度也逐漸變得更深入、更復(fù)雜?？傮w來(lái)說(shuō)，煤礦巷道的支護(hù)技術(shù)需要越來(lái)越成熟才能保證煤礦開(kāi)采的穩(wěn)定。
　　（2）煤礦巷道支護(hù)的發(fā)展。
　　煤礦巷道支護(hù)在歷經(jīng)了木質(zhì)支護(hù)、砌碹支護(hù)、型鋼支護(hù)的發(fā)展過(guò)程，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入采用錨桿支護(hù)技術(shù)的新時(shí)期。錨桿支護(hù)的發(fā)展也是經(jīng)歷了由低強(qiáng)度支護(hù)到強(qiáng)力支護(hù)的轉(zhuǎn)變。機(jī)器為主要工具的支護(hù)技術(shù)、鋼絲繩混合砂漿的支護(hù)形式、樹(shù)脂應(yīng)用到支護(hù)頂端的支護(hù)形式以及混合水泥形式等技術(shù)都在錨桿支護(hù)技術(shù)中起到了不可磨滅的作用。而我國(guó)煤礦技術(shù)也在不斷發(fā)展，為了滿足我國(guó)煤炭開(kāi)采的需求，目前我國(guó)的錨桿支護(hù)技術(shù)使用多錨桿技術(shù)、二次支護(hù)技術(shù)等新技術(shù)對(duì)我國(guó)煤炭的開(kāi)采進(jìn)行保證。
　　2 煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)分析
　　2.1 巷道圍巖地址力學(xué)測(cè)試技術(shù)
　?。?）地應(yīng)力測(cè)試。
　　對(duì)于地應(yīng)力測(cè)試主要有應(yīng)力解除法和水壓致裂法。應(yīng)力解除法主要采用國(guó)內(nèi)的測(cè)量裝置，有些礦區(qū)也會(huì)采用澳大利亞等國(guó)的裝置對(duì)地應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試；水壓致裂法在對(duì)地面鉆孔進(jìn)行測(cè)量之外，我國(guó)技術(shù)部門還制造出特定用于針對(duì)井下小孔徑水壓裂地應(yīng)力的測(cè)量裝置。
　?。?）煤礦巖體強(qiáng)度測(cè)量。
　　我國(guó)煤礦巖體強(qiáng)度測(cè)量研制出鉆孔觸探法對(duì)井下的煤礦強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，能夠簡(jiǎn)便地檢測(cè)出煤巖體抵抗壓力的能力。
　?。?）煤巖體結(jié)構(gòu)測(cè)量。
　　我國(guó)對(duì)于煤巖體結(jié)構(gòu)測(cè)量方面已經(jīng)研發(fā)出電子技術(shù)作為支撐的鉆孔窺視儀，能夠準(zhǔn)確地對(duì)井下煤巖體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量，觀測(cè)煤巖體的層次、裂紋或者其他形態(tài)，并對(duì)其進(jìn)行快速報(bào)告。
　　2.2 錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法
　　我國(guó)錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法大部分使用動(dòng)態(tài)信息設(shè)計(jì)法，使信息的設(shè)計(jì)變成一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，保證過(guò)程中的各階段進(jìn)行及時(shí)報(bào)告。在對(duì)錨桿進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，準(zhǔn)確發(fā)揮錨桿與錨索之間的作用，保證錨桿托板與桿體、錨固劑性能與桿體、錨索與托板以及各個(gè)組合部件之間的穩(wěn)定連接。對(duì)于性能較強(qiáng)的錨索，也要利用強(qiáng)度大的托板與其配合，保證其功能的準(zhǔn)確發(fā)揮。
　　2.3 錨桿支護(hù)材料
　　我國(guó)普遍使用的Q235圓鋼粘結(jié)式錨桿支護(hù)材料已經(jīng)被高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿支護(hù)技術(shù)代替，該材料以其特有的材質(zhì)，增強(qiáng)錨固的強(qiáng)度；同時(shí)也在研制錨桿專用材質(zhì)，使其達(dá)到更高的使用效果。
　　2.4 錨桿支護(hù)質(zhì)量檢測(cè)與礦壓監(jiān)測(cè)
　　錨桿支護(hù)質(zhì)量檢測(cè)采用錨桿拉撥計(jì)、聲波檢測(cè)儀器等多種裝置。在礦壓監(jiān)測(cè)方面，主要應(yīng)用的裝置是深部位測(cè)量裝置、對(duì)錨桿錨索所受壓力進(jìn)行測(cè)試等多種裝置。近期還研制出巷道礦壓綜合在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)對(duì)礦井的壓力進(jìn)行監(jiān)控。
　　2.5 錨固與注漿聯(lián)合加固技術(shù)
　　錨固與注漿聯(lián)合加固技術(shù)能夠合理處理破碎圍巖巷道支護(hù)中存在的不足。對(duì)于特別破碎的巖石，要利用鉆錨注加固技術(shù)，處理難以固結(jié)的碎塊。另外，注漿材料為了適應(yīng)不同的巖石也在不斷完善，比如：聚氨酯等材料。
　　3 應(yīng)用實(shí)例分析
　　3.1 煤礦開(kāi)采工程介紹
　　該文以平莊礦區(qū)中的紅廟煤礦舉例說(shuō)明。紅廟煤礦的巖石層屬于軟基巖石層，這種巖石層缺乏穩(wěn)定、銜接不夠牢靠，使得巖石很容易受到自然環(huán)境的影響。這種現(xiàn)象大大增加了很多錨桿支護(hù)技術(shù)的難度，增大礦產(chǎn)開(kāi)采的成本，并且安全性也會(huì)受到威脅。
　　3.2 煤礦開(kāi)采的基本條件
　　需要開(kāi)采的煤礦是平莊煤礦4號(hào)井中的4―2巖層。4―2巖層和4―1巖層連接比較緊密，兩者之間的距離最小值僅為5.5 m，而且4―1巖層已經(jīng)開(kāi)采完成；4―2巖層的平均厚度6.11 m，單軸抗壓程度小至4.8 MPa，地板巖質(zhì)強(qiáng)度為15～35 MPa[2]。以砂紙泥巖為底，有很強(qiáng)的膨脹度。
　　3.3 采取樹(shù)脂與錨桿綜合的支護(hù)技術(shù)
　　平莊煤礦4號(hào)井的特性要求我們采取樹(shù)脂與錨桿綜合的支護(hù)技術(shù)。采用2.3 m長(zhǎng)的左旋無(wú)縱筋螺紋鋼，并用錨固劑固定，保證錨桿間距離900 mm，頂部860 mm，7根一組；錨桿索20 mm，通過(guò)樹(shù)脂端部進(jìn)行加固，每隔2 m要用3根錨桿固定，間隔控制在1.32 m，拉力控制在190～240 kn。
　　3.4 按照實(shí)際接近量和膨脹量支護(hù)
　　在相關(guān)準(zhǔn)備完成后，要按照實(shí)際接近量和膨脹量進(jìn)行支護(hù)。隨著煤礦巷道與地面不斷遠(yuǎn)離，錨桿承受的壓力也不斷增大，但在120 m左右會(huì)走向平穩(wěn)，這時(shí)要拉伸錨桿固索來(lái)維持巷道的穩(wěn)定。
　　4 煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用過(guò)程中的注意事項(xiàng)
　　在開(kāi)發(fā)巷道時(shí)對(duì)周邊巖層的承壓能力和穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試，保證開(kāi)發(fā)過(guò)程的順利；嚴(yán)格執(zhí)行錨桿支護(hù)工作的流程，不能掉以輕心；錨桿之間的間隔程度也要嚴(yán)格按照規(guī)范；保證施工中的材料與裝置的合格，防止材料的不合規(guī)導(dǎo)致工程受到影響；在工程施工過(guò)程中，要嚴(yán)格檢測(cè)各種技術(shù)指標(biāo)的安全性，對(duì)巖層承壓能力、錨桿擺放位置等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和記錄，保證工程操作的穩(wěn)定[3]；同時(shí)，制定應(yīng)急預(yù)案，防止施工過(guò)程中出現(xiàn)的緊急狀況對(duì)工程整體造成影響，并對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)監(jiān)督、修復(fù)以及記錄，及時(shí)尋找適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行解決，保證施工過(guò)程的準(zhǔn)確與穩(wěn)定。
　　5 結(jié)語(yǔ)
　　目前，煤礦開(kāi)采行業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)中重要的組成部分，與國(guó)民的生活關(guān)系也比較密切。因此，這也對(duì)我國(guó)煤炭開(kāi)采技術(shù)提出更高的技術(shù)水平要求，煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)在很大程度上保證我國(guó)煤炭開(kāi)采的安全?c穩(wěn)定。