礦建工程巷道掘進錨桿支護技術分析

王永臺

（四川中成煤炭建設（集團）有限責任公司，四川 成都 610200）

隨著我國社會經濟以及各行各業的不斷發展，我國整體上對于煤炭的需求在不斷上漲，給煤礦行業帶來了不小的產出挑戰。為了滿足國內對于煤炭日益增長的需求，大部分煤礦都只能選擇將礦坑向縱向挖掘，到地層更深處去尋找更多的煤炭資源。但是，隨著礦坑深度的增加，周圍的地質條件也逐漸變得復雜起來，這就對巷道掘進過程中使用的錨桿支護技術提出了更高的要求。

1 錨桿支護技術相關信息概述

1.1 錨桿支護技術的工作原理

錨桿指的是一種桿狀的錨栓結構，在一般情況下，會將其安置在巷道中的巖石當中。錨桿支護技術的主要工作原理如下。

在巷道進行挖掘之后，需要在巷道的后方使用錨桿支護技術對已挖掘好的巷道進行加固。在一般情況下，需要先在巖石上用鉆孔機器進行打孔，之后將錨桿插入到孔洞當中，這樣可以大大提升巖石的強度和抗壓能力。除此之外，像這樣將錨桿插入到巖石當中，還有很多的作用：組合梁作用、懸吊作用、減跨作用等等。組合梁作用是指使用組合梁來支撐和保護巷道頂部的層狀頂板，將作用點設置在巷道的左右兩側，利用錨桿安插來使得頂部的梁板更加緊實、牢固，可以大大提升頂部梁板的抗壓能力，從而達到支撐、加固和保護的目的。懸吊作用是指利用錨桿的安裝來將快要從巖層中脫落的巖石懸吊起來，避免其脫落造成財產損失和人員傷亡，也防止其造成巷道整體穩定性的下降[1]。

總的來說，錨桿支護技術相較于其他的巷道加固技術擁有更大的優勢，其施工工序簡單、工作效率高、保護效果好、安全性和穩定性出眾，為大部分的煤礦產業所選擇使用。

1.2 使用錨桿支護技術時的參數選擇

在礦坑內部使用錨桿支護技術進行施工的時候，需要結合礦坑巷道內部的具體情況，充分考慮到周圍的地質條件和施工的具體要求，綜合所有影響因素后，再來選擇參數和制定施工的方案。

1.3 錨桿支護技術施工方案的設計方法

相較于傳統的施工方案設計方法，現如今已經可以使用很多的高新技術來協助設計人員進行一些工作，來讓整個設計過程耗時更短、成本更低、質量更高。

首先，可以利用一些機械設備來采集礦坑施工地點處各個地層的地質條件數據，并利用大數據技術對于這些數據進行收集、匯總、整理和分析，將最后按照一定條件劃分好的數據表遞交到設計人員手中。

其次，根據之前所采集到的數據來選擇錨桿設備的初始參數，在這個過程中可以利用工程類比法來提升最終得到的錨桿初始參數的準確性和合理性[2]。

最后，在礦坑的施工地點使用得到的錨桿初始參數進行多次實驗和測試，以此來評估錨桿在實際施工過程中的支護效果，并且需要注意這其中可能出現的問題。在實驗之后，可以利用計算機技術來對錨桿的初始參數進行調整和優化。

2 如今礦建工程中巷道掘進錨桿支護技術的特點

隨著我國社會經濟和科學技術的發展，到如今，在礦建工程中的巷道掘進過程中所使用的錨桿支護技術，相較于之前的傳統支護技術已經有了很大的改變，擁有了許多新的特點和優點，使得如今的錨桿支護技術更加可靠、更加穩定。

2.1 施工過程機械化程度更高

在傳統的巷道挖掘過程中，一般情況下使用的支護技術都是棚式支護。隨著科學技術的不斷發展、煤礦產業的不斷發展，這種支護技術已經不能夠滿足如今的煤礦巷道支護需求了。在世界進入工業化時代之后，人們對于機械化的研究越來越深入，新式的錨桿支護技術也應用了一定的機械化的技術，使得錨桿支護技術的施工過程可以由機械設備代替人工來完成施工。這樣既節約了雇傭施工隊伍的成本，也避免了巷道坍塌造成人員傷亡的隱患。

2.2 在錨桿支護技術中還應用了很多的高新技術

相較于傳統的支護技術，錨桿支護技術中所包含的高新技術種類要多得多。在煤礦行業不斷發展的這些年里，支護技術也在不斷的探索前進，已經取得了很多成就。如今的錨桿支護技術在施工的過程中，不僅可以使用到多種高新技術，還可以根據施工地點的具體情況和施工方案的不同要求來臨時更改一些技術方面的要點，使得錨桿支護的保護效果更好。

2.3 錨桿支護技術的保護能力更強

包括錨桿支護技術在內的諸多支護手段，都是針對巷道墻壁上的巖石和土層進行加固和保護，避免其從中掉落造成大規模塌方等事故，導致財產損失和人員的傷亡。錨桿支護技術與以往的傳統支護手段相比，不僅優化了施工的步驟，使得整個施工程序更加簡單，還提升了整體的支撐保護強度。在實際使用錨桿支護技術進行加固施工的過程中，可以根據具體的地質條件情況，來選擇延長或縮短錨桿的長度、增加或減少錨固劑的添加，以此來使得錨桿支護能夠更加貼合巷道中的墻壁情況，發揮出更好的支撐保護效果[3]。

2.4 錨桿支護技術的靈活性更強

在巷道中使用錨桿支護技術的目的是為了使得巷道整體更加牢固、更加穩定，但是，不同礦坑下的不同巷道有著不同的地質情況，其他的各種實際情況也都多多少少存在著一些差異，在傳統的支護技術當中，為了使得支護手段能夠發揮出支撐保護的作用，就需要人工來對支護器械進行調整。而錨桿支護技術則更加的靈活多變，可以根據施工的具體情況和具體要求來改變自身的施工方案，就省去了人工調整的過程，既節約了施工的成本，也讓整體的支護效果更加安全穩定。

3 相較于傳統支護手段，錨桿支護技術的優勢

傳統的支護手段一般使用的是棚式支護技術，棚式支護技術需要專業的施工隊在巷道中進行施工，該支護技術的實施需要巨大的勞動力投入。而錨桿支柱技術中應用了一定的機械化技術，用機械設備來代替了一部分人工進行施工作業，減少了人力成本的投入，降低了巷道塌方造成人員傷亡的風險，還提升了支護技術施工的效率和質量。除此之外，錨桿支護技術在實際施工的過程中，還會根據施工巷道的實際地質情況來對自身的施工方案進行調整和優化，能夠有效地保證在各種不同的條件下的支撐保護效果。

4 錨桿支護技術的應用

4.1 巷道修復中的應用

在傳統的煤礦巷道掘進施工中，比較常用的掘進保護技術通常以混凝土支架支護形式為主，但是，此項技術在應用過程中，極其容易受到礦山壓力的影響，而出現支護斷裂的問題，導致礦山巷道掘進作業的安全性受到威脅，與混凝土支護方式相比較，錨桿支護手段的采納，能夠進一步針對混凝土支護中所出現的支架斷裂問題加以修復。

4.2 巷道底鼓防治中的應用

進行煤礦巷道底部的支護防治時，為了進行有效提升防治工作開展的科學合理性，可以在巷道與錨梁橫交的位置，使用錨桿將其固定住，并將相交點朝向巷道底板部位進行拉拽。同時，在進行巷道底鼓治理期間，進行錨桿類型選擇時，可以從兩方面著手，一種可選擇金屬錨桿，另一種可選擇混凝土錨桿。例如，防治期間，使用鋼絲繩錨桿時，需要在巷道底鼓部位進行鉆孔，孔的直徑可適當擴大，同時，還需做好巷道斷面處理，將斷面之上的鋼絲繩制作成繩套，此間需注意，必須確保繩套的強度滿足施工的設計需求。

4.3 水平間煤柱固定處理中的應用

在進行煤礦巷道掘進施工時，為了能夠進一步提升水平間煤柱的固定程度，促使厚煤層開采效率及安全性得到顯著提升，還需做好錨固支護技術在水平間煤柱固定處理中的施工應用。具體的實踐操作中，當正式使用技術前，要求技術操作人員必須針對煤礦中掘進巷道之內的煤層厚度進行調研測量，并根據測量結果展開分析，借此確認更加精確的桁架式支護手段。此過程中，為了進一步確保錨固支護質量，還需做好木托梁的安裝施工操作，安裝點為回風順槽及工作面的焦點位置。當上述所有施工操作完成之后，就能夠順利實現對于水平間煤柱加固的施工目的[4]。

5 錨桿支護技術優化方法

錨桿支護作業是一項操作要求較高的施工作業，其中許多環節都需要現代機械化設備的參與，這樣才能保證更好地完成錨桿支護作業，提高其支護效果。但是在實際的錨桿支護過程中，由于受到機械設備和施工環境的制約，使得一些大型機械化設備不能很好地發揮作用，一些本該由機械化設備來完成的工作卻往往由人工取代，這影響著錨桿支護的效果。想要在煤礦掘進巷道中更好地應用錨桿支護技術，就需要提高錨桿支護作業中的機械化程度，加大資金投入，研發適用于煤礦巷道的機械化設備，利用機械化設備提高工作效率，從而更好地保證人員的安全和錨桿支護作業的順利進行。

6 結語

綜上所述，錨桿支護技術作為一種已經較為成熟的支護技術，基本上已經可以替代傳統的棚式支護技術，已經可以滿足現如今的礦建工程中對于巷道加固工作的要求。但是，我國在錨桿支護技術領域仍有很大的發展空間，技術人員和研究人員還是要積極探索、大膽創新，爭取在支護技術領域取得進一步的成果。