高強錨桿在深部煤礦巷道支護中的應用

李寧

摘 ?要：當前形勢下，煤礦開采得到推進，煤礦開采的深度也越來越深，對深部軟巖條件實施支護的要求越來越嚴格。傳統的方法和經驗已經不能滿足現有的要求，一味地運用原有方法和經驗，很可能會對深部煤礦巷道穩定性產生影響，甚至會降低其穩定性。有些施工人員主張將錨桿長度增加，但是，即便這樣做仍然不能對支護效果進行保證。所以，要在原有支護經驗的基礎之上，具有針對性地運用高強錨桿，進而對深部煤礦巷道安全提供保障。

關鍵詞：深部煤礦;巷道;支護;高強錨桿支護;運用

隨著經濟的發展，工業上對煤礦的需求量也越來越大，而且開采煤礦的進度也在逐年加快，造成煤礦開采深度也越來越深，為了保證開采的安全，就需要對深部煤礦巷道實施支護。但隨著深度的加深，傳統的方法和經驗已經不能達到安全標準的要求了。所以，我們就需要在原有支護經驗的基礎之上進行革新，把高強錨桿運用到深部煤礦巷道支護中去，以此來保證深部煤礦巷道的安全。煤礦開采行業具有危險性比較高，深部煤礦巷道的支護工作質量直接關系到其安全生產性能，更關系到礦井下從事生產活動的工作人員的生命安全。良好的巷道支護不僅能提升煤礦開采的效益，還可以保障煤礦生產人員的人身安全。在深部煤礦巷道支護中，高強錨桿已經得到廣泛運用，運用高強錨桿能夠從本質上將深部巷道圍巖產生形變可能性大大降低，還可以減輕其變形的程度。下面，筆者就對高強錨桿在深部煤礦巷道支護中的應用進行淺談。

1關于高強錨桿支護

1.1錨桿支護內涵

針對煤巖體的支護作用來看，有些學者分別開展了探索和研究，并且提出不同種類的錨桿支護內涵和理論。在深部煤礦巷道支護之中運用高強錨桿，必須要運用加固拱理論、組合梁理論、懸吊理論等專業理論知識。其中，加固拱理論主張在任何煤礦巷道下，對錨桿進行安裝，能夠形成穩定承載的結構，加固拱理論要求只要保證足夠小的錨桿距離，便可以在巖土中產生均勻壓縮帶。壓縮帶的作用就在于，即便深部煤礦巷道的上部巖層受到了破壞，錨桿也可以對上部破碎巖層所產生的荷載進行承受，加固拱理論對懸吊理論來說是一種補充，因為懸吊理論并沒有將整體支護的強度提高，加固拱理論對錨桿整體支護作用進行了詳細、充分、認真的研究。因此，可以說加固拱理論在當前的軟巖煤礦巷道中得到了廣泛的運用，而且取得不錯的成效。組合梁理論研究的角度是層狀巖層實際情況，組合梁理論對錨桿和巖層之間滑動和離層作用進行了充分研究，該理論主張由錨桿而產生的軸向力應該對巖層離層起到牽拉的作用，進而將各個巖層離層摩擦力增強，其與錨桿抗剪力共同對巖層滑動具有阻礙作用。懸吊理論是錨桿支護理論中最早的一種理論，懸吊理論具有簡便、容易操作、使用方便等特征，在松散巖層或者破碎巖層中進行廣泛的應用，但是，懸吊理論也不是萬能的，同樣具有一定的缺點，缺點為：對錨桿抗剪能力并不重視，對錨桿抗拉的作用過于考慮，進而導致破碎和松散的巖層整體強度無法提升。

1.2錨桿支護具有適用性

作為深入到地層之中的受拉構件，錨桿的一端連接工程的構筑物，另一端便深入到地層里，錨桿包括錨固段和自由段這兩個部分。其中，土層與預應力筋、水泥漿體相粘結的區域為錨固段區域，錨桿的錨固段能起到增加土層和錨固體粘結摩擦作用，使錨固體承壓作用增強，將錨桿自由段拉力進行傳輸，將其傳到土體深處。把錨桿頭拉力傳輸到錨固體區域中的部分就是錨桿的自由段，錨桿自由段的功能就是對錨桿施加一定的預應力。在情況比較復雜的深部巷道中，巷道為動壓強烈巷道、矩形大斷面巷道、軟巖巷道或千米深井巷道等，這種情況下往往會運用強力錨桿和高預應力錨桿。在以上多種情況下，對高強錨桿進行充分運用，可以對圍巖變形進行有效的控制，還可以取得顯著的支護效果。

2在深部煤礦巷道支護中運用高強錨桿的對策

2.1高強錨桿支護設計

在上千米深部煤礦巷道中，為了有效解決高地應力巷道支護難題，通常會采用錨索支護與錨桿支護相結合的方式方法。由于深部煤礦巷道在千米以下，因此，對其實施二次支護已經無法對煤礦巷道圍巖變形進行有效控制，這個時候，便需要實施強力錨桿以及高預應力錨桿，進而對深部的煤礦巷道實施支護。在進行錨桿以及錨索聯合支護的過程中，實施加固巖體周圍會形成預應力。所以，在設計錨索和錨桿間距的過程中，每一個錨桿產生的預應力都會得到疊加，最終會在群錨作用之下，形成巨大預應力。在設計錨索和錨桿支護方式的時候，要對巷道巖石硬度、節理情況、完整度進行充分考慮。除此之外，還要對錨桿使用年限、地應力使用年限、手動壓影響等進行考慮。在對深部煤礦巷道進行支護的時候，因為礦頂層具有易碎性，在設計支護的過程中，通常會采用錨索和錨桿配合金屬網的方式，如果深部煤礦巷道頂層相對來說比較平整，我們通常會運用錨索和錨桿來對直接頂實施加固，鋼梁和錨桿能夠承受的負載比較大，用錨桿對圍頂進行加固。

2.2高強錨桿在深部煤礦巷道支護施工的流程

高強錨桿在深部煤礦巷道支護中的應用之前我們要先對材料的質量進行檢側，保證其達到安全標準;接下來就是鉆孔和清孔工作，然后再考察坍孔的情況決定是否實灌漿。之后要對鉆孔進行清理，在清孔以后再將錨桿進行組裝。將組裝好的錨桿，運用到運輸和穿束工作中去，進而對內錨固段進行灌漿工作。另外，還要進行外錨頭鹼的制作，對其實施張拉和鎖定工作，對鉆好的孔洞實施觀側和檢查工作，以保證其達到標準。最后，實施封孔灌漿，將外錨頭進行密封固定，這樣就將高強錨桿運用到深部煤礦巷道中去了，支護作用也得以加強了.

2.3高強錨桿在深部煤礦巷道支護運用的質量檢查

高強度精軋螺紋鋼筋要對相應產品性能指標和標準進行滿足，必須要符合相應的條件，在每一批鋼筋里，都要開展隨機性抽查工作，把鋼筋端頭截斷，對材質進行檢驗，旨在判斷其性能是否達標。如果在彈性模量、延伸率以及強度等任何一方面無法達到施工的相應技術和規范、要求，亦或產生碰傷或者銹蝕等問題，這樣的材料萬萬不能夠在施工里得以運用。此外，在施工的過程中，要用砂輪切割機來截斷高強精軋螺紋鋼筋，禁止使用電氣切割方式。

3結語

綜上所述，強錨桿在深部煤礦巷道支護中的應用可以有效地防止巷道圍巖發生變形，而且還可以加強錨固周圍區域巖體的穩定性，同時還可以大大提高巷道在服務期間的安全程度，保證煤礦開采工作人員的人身安全和工作安全。而且高強錨桿技術的應用在很大程度上促進了巷道挖掘的高速度，有效地減少了工作量，切實地提高了企業的經濟效益。通過本文的探討，筆者發現，原有的支護水平比較低，但是，仍然可以得到成功運用，原因就在于在深部煤礦巷道支護過程中，錨桿在與圍巖相接觸的時候，對圍巖具有十分強大的約束力。約束力將圍巖變形等質量問題減小甚至消除。因此，必須要使該約束力更加強大，將約束力的強度增加，錨桿之間排距也會伴隨著約束力增加而有所增加，因此，深部煤礦巷道中運用高強錨桿進行支護，能夠有效保護支護質量。

參考文獻

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