煤礦巷道掘進(jìn)中的錨桿支護(hù)技術(shù)研究

紀(jì)占輝

黑龍江龍煤礦山建設(shè)有限公司 黑龍江雞西 158100

錨桿支護(hù)技術(shù)能在一定程度上保證煤礦的安全生產(chǎn)。由于煤礦的不同，地質(zhì)條件、技術(shù)支持和施工設(shè)備也有所不同。同樣支護(hù)方式也不一樣。因此，有必要選擇合適的支護(hù)方式和參數(shù)。煤礦開采有許多配套技術(shù)。與其他支護(hù)技術(shù)相比，錨桿支護(hù)技術(shù)可以提高支護(hù)效果，降低成本，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度[1]。

1 錨桿支護(hù)技術(shù)在巷道支護(hù)中存在的問題

錨桿支護(hù)技術(shù)是目前煤礦巷道掘進(jìn)中必須采用的技術(shù)之一，為巷道掘進(jìn)和穩(wěn)定奠定了良好的基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)巷道支護(hù)技術(shù)相比，錨桿支護(hù)技術(shù)具有很大的先進(jìn)性和優(yōu)越性，但由于錨桿支護(hù)技術(shù)起步較晚，在實(shí)際掘進(jìn)巷道中仍有一些問題需要解決。

1.1 機(jī)械化不足

機(jī)械設(shè)備，煤礦地質(zhì)環(huán)境的限制，在煤礦巷道掘進(jìn)過程中，大多使用傳統(tǒng)的采礦機(jī)，施工隊(duì)伍需要大量人力合作同時(shí)，傳統(tǒng)的巷道施工浪費(fèi)大量的人力和物力，效率很低，而不是保護(hù)施工人員的安全，因此，煤礦開采企業(yè)需要提高機(jī)械化設(shè)備的使用程度，進(jìn)一步提高巷道建設(shè)工程的安全性。

1.2 施工效率差

在錨桿錨固過程中，需要停止掘進(jìn)，浪費(fèi)了施工時(shí)間，耽誤了施工進(jìn)度。施工隊(duì)伍采用雙重作業(yè)方式，會(huì)延長作業(yè)時(shí)間，浪費(fèi)資源，對巷道造成破壞。因此，有必要提高巷道掘進(jìn)與錨桿支護(hù)的配合效率，使巷道掘進(jìn)順利進(jìn)行。

1.3 配套技術(shù)有待改進(jìn)

鉆井是錨固技術(shù)施工中不可缺少的環(huán)節(jié)。在錨固鉆井作業(yè)中，需要清除鉆孔內(nèi)殘留的巖屑，并需要大量的水流或氣流將其沖洗出來。然后，沖洗后的巖屑會(huì)隨著水流和氣流流向掘進(jìn)巷道底板，有時(shí)在巷道空氣中充滿氣流。這將增加施工難度，影響錨固作業(yè)人員的生命安全，因此有必要進(jìn)一步完善錨固施工的支護(hù)技術(shù)[2]。

2 煤礦巷道掘進(jìn)錨桿支護(hù)技術(shù)

隨著中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和煤礦生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，煤炭開采強(qiáng)度逐漸增加，煤礦巷道斷面不斷增大，傳統(tǒng)的支護(hù)方法和支護(hù)材料已不能滿足煤礦開采的新需求，因此對巷道支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新。因此，創(chuàng)新巷道支護(hù)技術(shù)，使巷道具有完整的工作面，已成為礦山開采的關(guān)鍵技術(shù)。錨桿支護(hù)技術(shù)是一種相對完善的煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)，具有工藝簡單、支護(hù)效果好、斷面大、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

2.1 錨桿支護(hù)技術(shù)

在設(shè)計(jì)煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)提供的地質(zhì)資源地質(zhì)部門，屋頂?shù)膸r石和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的條件，和每個(gè)項(xiàng)目的支持參數(shù)應(yīng)根據(jù)觀測數(shù)據(jù)確定在每個(gè)面板區(qū)域我的壓力。螺栓本體應(yīng)采用高強(qiáng)度鋼筋制成。回采工作面施工時(shí)，巷道應(yīng)在工作面附近采用高強(qiáng)度塑性鋼體。錨桿體應(yīng)根據(jù)巷道圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)行分類，確定錨桿體的長度和直徑。不同的巖石使用條件是不同的，硬巖和煤需要采用樹脂型錨固，錨固長度大于桿體的1/3；軟煤需要全長錨固。

2.2 煤礦巷道支護(hù)方法

在煤礦掘進(jìn)過程中，需要支護(hù)工具來提高圍巖的穩(wěn)定性，控制一定范圍內(nèi)的圍巖移動(dòng)速度，為煤礦創(chuàng)造安全的工作空間。由于圍巖是承載地層壓力的結(jié)構(gòu)，人工支護(hù)可以提高和提高圍巖的支護(hù)能力。在煤礦巷道掘進(jìn)過程中，巷道的開挖和支護(hù)與圍巖的自支護(hù)能力是一致的。煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)有不同的支護(hù)材料，包括木棚支護(hù)、金屬支護(hù)、混凝土支護(hù)和堆石場支護(hù)。木材作為支護(hù)方法是煤礦巷道掘進(jìn)的主要方法。木材由于其易腐蝕、強(qiáng)度低、燃點(diǎn)低等缺點(diǎn)，逐漸被其他支護(hù)形式所取代。目前，錨桿支護(hù)已逐漸取代其他支護(hù)方式，成為礦井掘進(jìn)巷道的主要支護(hù)形式。

2.3 錨桿支護(hù)的原理

錨桿支護(hù)是目前國內(nèi)外煤礦巷道支護(hù)的主要支護(hù)方法，具有經(jīng)濟(jì)、安全、高效的優(yōu)點(diǎn)，是世界上最重要的支護(hù)方法。煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)的原則：（1）錨桿支護(hù)的加固效果。煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)時(shí)，錨桿將與巷道頂沿一定距離布置。在頂部擰緊力的作用下，每個(gè)螺栓周圍會(huì)形成可壓縮性區(qū)域。這些區(qū)域的連接將使礦山周圍的巖石形成一定厚度的I型壓縮帶。這樣既可以達(dá)到一定的穩(wěn)定性，又可以承受較大的壓力，防止圍巖松動(dòng)。（2）錨桿懸吊的作用。它主要是指錨桿懸掛在松軟、危險(xiǎn)的巖石上。此時(shí)，錨桿將承受軟危巖的重量，然后控制巖石下沉。（3）錨桿組梁作用。錨桿在煤礦掘進(jìn)巷道中，在頂板安裝錨桿將使錨桿頂升力產(chǎn)生一定的組合梁效應(yīng)，從而提高整體承載力。

3 錨桿支護(hù)技術(shù)在煤礦掘進(jìn)巷道中的應(yīng)用

3.1 修復(fù)巷道

由于煤礦巷道采用綜合混凝土支護(hù)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生開采壓力，導(dǎo)致混凝土支護(hù)產(chǎn)生裂縫。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)用螺栓對混凝土支架進(jìn)行修補(bǔ)。例如，當(dāng)浮石出現(xiàn)在煤礦巷道圍巖表面時(shí)，可以用混凝土錨桿對巷道進(jìn)行修補(bǔ)。或者當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，可以使用槽鋼錨桿來防止巖石滾動(dòng)問題，從而保證作業(yè)人員的安全。在這種情況下，有必要將錨桿支護(hù)的巷道頂板上的巖石移走，然后繼續(xù)進(jìn)行巷道施工。

3.2 預(yù)防和控制巷道底鼓

錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以有效地防治巷道底鼓。具體方法是在錨桿與巷道橫向相交處用錨桿拉緊巷道底板，防止和控制巷道底鼓。在施工過程中，可以同時(shí)使用金屬螺栓和混凝土螺栓。此外，在使用鋼絲繩錨固防止和控制巷道底鼓的同時(shí)，還采用罐爆法，可以增加鉆孔，然后將巷道的鋼索段作為鋼絲繩，導(dǎo)致底鼓的鉆孔。

3.3 加固水平間煤柱

在煤礦巷道掘進(jìn)過程中，在開采厚煤層時(shí)，需要對水平柱進(jìn)行加固。為了取得較高的經(jīng)濟(jì)效益，有必要采用錨桿支護(hù)技術(shù)對水平煤柱進(jìn)行加固。在實(shí)施錨桿支護(hù)技術(shù)之前，首先要根據(jù)煤層厚度選擇桁架支護(hù)方式，以實(shí)現(xiàn)煤柱支護(hù)工作。此外，回風(fēng)口與工作面交接處應(yīng)安裝木托梁。在此基礎(chǔ)上，采用錨桿支護(hù)技術(shù)完成托梁的安裝，也可實(shí)現(xiàn)水平煤柱的加固[3]。目前，錨桿支護(hù)技術(shù)在無輔助開采斜煤層中得到了廣泛的應(yīng)用。

4 結(jié)語

總之，在煤礦掘進(jìn)過程中，經(jīng)常采用錨桿支護(hù)技術(shù)，在煤礦巷道掘進(jìn)中發(fā)揮著重要作用。因此，有必要不斷提高錨桿支護(hù)技術(shù)的研究強(qiáng)度，解決煤礦巷道掘進(jìn)中錨桿支護(hù)技術(shù)存在的問題，以保證煤炭資源的順利開采。