探究礦建工程巷道掘進錨桿支護技術

＊宇考蔚午

（山西宏廈一建 山西 045000）

引言

在礦建工程中，錨桿支護技術就是一種快速的支護施工工藝，在我國進行了幾十年的運用。在巷道掘進的過程中，對錨桿式支護技術的運用，不僅是提高了巷道支護的效果，還有效地提升掘進的效率。與此同時，在對巷道圍巖掘進過程中運用錨桿式支護的技術也能夠強化巷道圍巖的穩定性，從而達到對圍巖穩定性的最大化。除此之外，這一技術還因其具有特別好的經濟性，成巷的速度也特別快，不但可以改善礦井的作業環境還提高了礦井掘進作業的安全，極大地提升了礦井的社會經濟效益，在巷道掘進中占據著十分重要的地位。

1.錨桿支護技術的作用

(1)懸吊作用

懸吊的作用主要是通過使用錨桿，將快要冒落的軟弱巖層，以及周邊的圍巖懸吊在了巖體上面。之后，再次利用錨桿對圍巖中的重物進行一些支撐以及其他的承載。

(2)減跨作用

減跨的作用主要是利用錨桿來降低動力拱的標準高度和跨度。假如在每一個巷道的橫向跨中都要設置一個錨桿，這樣一個錨桿本身就是一個支柱，可以把一個拱變為兩個支撐。同樣，如果在拱上設置三個錨桿，相當于把拱分成四個。

(3)對圍巖的加固作用

一般來說，距離巷道比較深的巖石將受到三向的受力，而距離巷道比較遠的巖石，也將受到一個二向的受力。距離巷道較近的地方巖石會輕微地出現不穩定的局面。而如果是安裝了錨桿，則可能會使圍巖的一部分轉化成三向受力。這樣做不僅能夠提高圍巖周邊的強度，還能夠保證圍巖周邊環境的穩定。

2.礦建工程巷道掘進錨桿支護技術的特征

(1)機械化程度高

伴隨著當今時代的發展，相關的工作人員在對煤炭進行開采的過程中，所選用的開采方式也發生了改變，更加順應了時代發展的趨勢。早期在對煤炭進行開采的過程中，通常都會使用棚式支護，雖然這種支護技術易于人們理解，可是已經順應不了當今時代發展的趨勢。而只有在這種方式的基礎上，對支護的技術進行創新，才會更有效的開采煤礦。這也就要求著相關的技術人員，一定要重視機械化的水平，并將其運用到煤炭的開采過程中，錨桿支護技術就是一個特別好的例子。運用這種技術就可以讓工作人員變得更加安全，而且機械作業的效率也會比人工更高，從而減輕投入的成本。

(2)支護強度更高

錨桿支護巷道是維護安全最主要的一種形式之一，在巷道中，就是可以通過加固巷道內壁上的巖石，防止事故發生，減少塌方。與其他傳統技術進行比較，錨桿式支護技術的安全性和支護的強度將會有所提升，而且還會變得更加安全。在實際進行施工的過程中，巷道將會變得比以前更為堅固，在實際進行巷道施工時也將變得更為便利。相關專業人員在對巷道進行錨桿作業的過程中，一定要嚴格地檢查，如果發現巷道上的巖石不堅固，就一定要用有效的方法加固[1]。

3.礦建工程巷道掘進錨桿支護技術的探究

在礦建的過程中，巷道挖掘作業對于錨桿支護的技術所進行的應用主要會被劃分為兩個方面，也就是巷內錨桿支護和巷旁錨桿支護。而巷內的支護也會被劃分成兩個組成部分，即基礎性的支護和加強性的支護。

(1)巷內支護

①基本支護

基本支護措施主要通過三個方面體現出來。首先，支護形式。在巷道中基本支護進行開挖掘進等工藝過程中，巷道中基本支護一般都會選擇采用較高的預應力、錨桿等基本支護體系以及大型的強力錨桿。因此，只要我們通過在巷道中增加一定的強力錨桿以及較高的預應力，并在巷道周邊區域內進行了分離和擴散，就已經能夠有效地減少和控制了巷道圍巖施工中的裂紋以及分離層圍巖表面的水平滑動情況，從而有效地確保了在巷道挖掘的整個過程中，圍巖的周邊區域可以變得更加的平穩；其次就是支護所用的材料。通常情況下，巷道內部的圍巖極易發生破壞，這也就要求著工作人員在實際進行挖掘和開拓工程中的作業時，一定是要盡量使用自身擁有的延展性比較高以及柔韌性比較強的支撐材料，這樣才能起到錨索和主體錨桿之間的輔助作用。最后，是支護的各個參數。可以通過利用數值模擬技術方法與實際情況進行分析對比，并針對性地分析礦建施工過程中的實踐經驗，從而有效地分析了錨索和其他支護設備的具體參數和價格。例如，錨桿的直徑一般都是22cm，長度大約也就是2.5m，就已經完全可以有效地通過利用這種樹脂作為材料的形狀來對其進行一次性的加長或者錨固。而且，設定預緊力的距離一般為500n·m，一定要對鋼帶上的金屬保護頂部以及鋼帶等部件進行一次性的加固。另外，錨桿間、排距也需要依照頂板上的錨桿間、排距設定值做出相應的調整。當一個頂板上兩根錨索的直徑分別是φ22mm時，長度分別應該達到6.3cm，每一排都必須按照要求在其中分別設置兩根錨索，并且保證其中所設定的錨索間距應該是1.8m，排距設定為2m，預緊力設定為300kN。

②加強支護

如果想實現巷道周邊圍巖區域的穩定性提高，保證巷道挖掘和作業能夠安全地進行，就需要及時地加強對其的維修和支護。在實際應用中對其設計和進行增強支護時，會采用兩種主要的工作模式。首先，單體支柱搭接與頂梁相連。補救措施也就是，在對巷道兩邊部分進行挖掘和開拓等工作過程中，巷道不但會直接受到其所在工作區域范圍內所占地積上的撐持和壓力影響，還有可能直接造成煤幫在巷道兩邊的填充物沒有得到相應的強度。因此，要想有效地解決這一困難，就需要了解和掌握如何有效運用各種加強防護措施的技術和方法，也就是通過設置在土壤中高阻力來對其進行各種土壤加強防護。這種通過對屋面頂板加強支護措施，能夠有效地防止屋面產生沉降。并對各個巷道頂板中巖層分離的情況實施了有效地管理和控制，在一定的程度上保證了各個巷道頂板的施工完整性，并為各個巷道的掘進和作業開展提供了廣闊的施工場地和空間，從而有效地保證了各個巷道的掘進和作業的順利進行。其次，專門針對用戶而開發設計的一種能夠對其進行強化支撐的液壓式支架，其主要功能就是充分利用了頂梁、立桿、底座、以及四連桿等重要零部件。因此，這種伸縮式支撐在前后都會使用伸縮梁以及千斤頂向上推移來與其進行相互連接，從而能夠保證其在推拉時自由地移走[2]。

(2)巷旁支護

在礦建工程巷道挖掘和采用錨桿支護的技術中，巷旁支護是比較常見的一種形式，而目前應用比較廣泛的就是充填式巷旁支護。這樣一種支護裝置可以針對其充填物在各個方面的變形及其性質和穩定性提出一些特殊的要求。通常情況下，只有當它們都已經具備了特別好的穩定性和較強的變形強度，才可以很好地滿足和適應由于基礎屋蓋和巖層的旋轉下沉而導致的變形，并且還確保在巷道內部必須具備一個寬度足夠大的橫向截面。充填式巷旁錨索支護主要是指一種通過錨索以及對于泵送等特殊性能物料進行輸送和支護的一種方式，依據對充填式巷道支護技術的要求，使用優質的錨索來輸送特殊性能的填充物料，而且在充填體上方的頂板也必須按照規定提前準備好錨索以及對錨桿的支護等。與此同時，煤壁的所在位置也必須要求是一定要沿著巷道長度5cm，向下3cm的范圍內來對其進行巷道挖掘和拓寬等工作以及對錨桿進行支護。在對螺紋鋼錨桿進行橫向支護操作時，要把左旋無縱筋螺紋鋼錨桿的橫向排距直徑和長度分別確定好，通常的間隔式排距應該是1000mm×900mm。并且要在各個排的位置分別安裝4根防止錨桿，一般會使用金屬網和鋼帶等措施來對其進行保護。

圖1 巷道支護的可拆卸錨桿支護結構的制作方法

4.結束語

總而言之，在礦建工程的建設中，巷道掘進的錨桿支護技術已經得到了普遍的應用。可是，現階段的礦建工程的巷道掘進工作依舊會受到多重因素的影響，從而對巷道掘進的速度以及安全帶來一定的影響。因此，只有不斷對巷道掘進的錨桿支護技術進行創新，運用科學合理的方法來對錨桿進行安裝，才可以將錨桿支護技術的價值發揮到最大，從而確保整個掘進工作的順利實施，提高錨桿支護技術的運用效果。