礦建工程巷道掘進(jìn)錨桿支護(hù)研究

陳前林 李響

1.中煤第五建設(shè)有限公司第一工程處 江蘇徐州 221009

2.遼寧鐵法能源公司 遼寧鐵嶺 112700

礦建巷道的安全掘進(jìn)影響著礦山生產(chǎn)效率。在巷道掘進(jìn)過程中，必須采用合適的支護(hù)技術(shù)來支護(hù)巷道，以保證巷道的使用安全。在進(jìn)行支護(hù)時(shí)，不僅要考慮支護(hù)強(qiáng)度，還要考慮支護(hù)的施工速度。為了選擇合適的支護(hù)形式，非常有必要分析影響巷道支護(hù)方式選擇的因素。經(jīng)過多年的發(fā)展和實(shí)踐，錨桿支護(hù)已經(jīng)成為了主流的巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。

1 錨桿支護(hù)

1.1 特點(diǎn)

（1）機(jī)械化水平高。錨桿支護(hù)技術(shù)融合了當(dāng)前較為先進(jìn)的支護(hù)設(shè)備，機(jī)械化水平較高。在使用錨桿支護(hù)技術(shù)時(shí)，先進(jìn)的支護(hù)設(shè)備發(fā)揮著重要的作用。人要合理利用這些機(jī)械設(shè)備，大幅度提高施工效率，進(jìn)而節(jié)省施工成本，縮短施工周期，提升整體經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，較高的機(jī)械化水平能夠減少施工過程中發(fā)生安全事故的概率[1]。

（2）支護(hù)能力高?，F(xiàn)在大部分礦建巷道掘進(jìn)中采用的支護(hù)技術(shù)都是錨桿支護(hù)，這是一種比較新型的支護(hù)手段，近幾年才在采礦行業(yè)興起。礦區(qū)位于地下，巷道的掘進(jìn)和礦產(chǎn)的開采極易受到外界的影響，例如地震、滑坡、地質(zhì)疏松等自然災(zāi)害，要為工作人員提供一個(gè)安全可靠的作業(yè)環(huán)境，必須對礦區(qū)的巷道采取有效的保護(hù)措施。大量的測試和驗(yàn)證表明，巷道支護(hù)技術(shù)不到位，容易出現(xiàn)巷道坍塌、頂層脫落等現(xiàn)象，而錨桿支護(hù)技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，能夠有效解決這些易發(fā)問題，保障巷道掘進(jìn)中的安全。錨桿支護(hù)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性與靈活性，針對不同巖體的巷道，都能夠?qū)崿F(xiàn)良好的加固作業(yè)，并且所需設(shè)備小巧簡便，施工人員不需要非常強(qiáng)的專業(yè)性，操作簡單方便。

（3）靈活性能高。靈活性與其他支護(hù)技術(shù)相比，錨桿支護(hù)技術(shù)具有更高的靈活性，因此在實(shí)際施工中更加具有優(yōu)勢。尤其是在鐵礦巷道掘進(jìn)施工中，錨桿支護(hù)能夠發(fā)揮出極大的作用，擁有極強(qiáng)的適應(yīng)性。錨桿支護(hù)技術(shù)具有良好的靈活性，能夠滿足各種環(huán)境的巷道掘進(jìn)施工要求，極大地提升了巷道支護(hù)質(zhì)量。

1.2 原理

錨桿支護(hù)主要起到圍巖加固作用、減跨作用、擠壓加固拱作用、組合梁作用和懸吊作用[2]。圍巖加固作用是在巷道較近的巖石受到二向受力，較為深入的巖石受到三向受力；減跨作用是利用錨桿減少對力拱的高度和跨度；擠壓加固作用是通過使用錨桿對巷道周圍發(fā)育巖體進(jìn)行連接，在圍巖支架上形成一個(gè)有效的承載結(jié)構(gòu)，承載拱形壓縮帶；組合梁支護(hù)作用是在平頂巷道的層狀頂板下使用錨桿壓緊梁板，提升梁板的抗彎強(qiáng)度；懸吊作用主要是針對一些快要掉落的圍巖和軟巖，利用錨桿支撐圍巖和軟巖的重量，確保巷道的穩(wěn)定性[3-4]。從錨桿支護(hù)技術(shù)原理來看，該支護(hù)技術(shù)可有效提升巖層的抗剪強(qiáng)度，從而穩(wěn)定巷道。

2 礦建工程巷道掘進(jìn)錨桿支護(hù)應(yīng)用

2.1 懸臂礦建掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)

當(dāng)前，隨著礦建行業(yè)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了開采技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展，在整個(gè)開采過程中，通過合理的支護(hù)方式對其進(jìn)行保障。一般來說，錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提升巷道安全，而懸臂式技術(shù)應(yīng)用較多，常應(yīng)用于一些大型礦山的開采。錨桿支護(hù)與傳統(tǒng)支付相比，通過懸臂技術(shù)的應(yīng)用，有效提升了礦建的穩(wěn)定性與開采效率。在開采過程中，使用較多的機(jī)械設(shè)備，包括能夠伸縮的輸送機(jī)、懸臂掘進(jìn)機(jī)等，通過此技術(shù)的應(yīng)用，大大提升了開采效率。隨著開采技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前，我國引入新的掘進(jìn)設(shè)備，不僅提升了開采效率，還有效提升了掘進(jìn)的安全性。

2.2 采掘一體巷道錨桿支護(hù)

對于礦建掘進(jìn)巷道而言，應(yīng)用有效統(tǒng)一開采以及掘進(jìn)的巷道支護(hù)技術(shù)方式，能夠大大提升礦山開采工作效率以及整體質(zhì)量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)理想的礦山開采經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)效益。在科學(xué)應(yīng)用采掘一體巷道錨桿支護(hù)技術(shù)方式的基礎(chǔ)上，能夠在礦山開采過程中確保矩形斷面的雙向式掘進(jìn)以及開采，以及能夠?qū)⑦B續(xù)式以及間斷式的開采方式應(yīng)用于礦山開采過程中，從而確保礦山開采的安全性以及效率。其中，間斷式的輸送方式會(huì)選用采礦車以及鏟車等設(shè)備，而連續(xù)式的輸送方式會(huì)選用連續(xù)輸送系統(tǒng)以及錨桿鉆車等設(shè)備[3]。

2.3 礦建掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)

隨著礦山開采作業(yè)的深入開展，錨桿支護(hù)技術(shù)與巷道掘進(jìn)的結(jié)合已逐步成為礦建行業(yè)發(fā)展的主要趨勢。為保證礦山開采中巷道掘進(jìn)的速度，逐步應(yīng)用了錨桿鉆車，該鉆車是在連續(xù)采礦機(jī)與懸臂式采礦機(jī)的技術(shù)上發(fā)展而來的。如果礦建掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)采用的是后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，就需要使用預(yù)應(yīng)力錨具組織施工，比如摩阻錨具、機(jī)械錨具等。就摩阻錨具的應(yīng)用來看，其在應(yīng)用中的應(yīng)力損失較小，連接較為便捷，在沒有灌漿之前可以通過張扣或者放松來進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的調(diào)節(jié)。而機(jī)械錨具主要是對預(yù)應(yīng)力鋼材的端部加以機(jī)械加工形成的，在這種加工處理下，可以為錨碇工作創(chuàng)造良好的條件，從而使得其可以實(shí)現(xiàn)加固處理的效果，機(jī)械錨具具有噸位大、變化多的特征，一般應(yīng)用于強(qiáng)度較大的粗鋼筋中。

3 結(jié)語

隨著中國礦產(chǎn)資源開采的程度變得越來越深，礦山開采的難度會(huì)隨之增大。錨桿支護(hù)技術(shù)是礦建巷道掘進(jìn)中應(yīng)用最為普遍的技術(shù)，該技術(shù)具有支護(hù)效果、成本等方面的優(yōu)勢。因此，一定要將錨桿支護(hù)技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際過程中，以提升礦建巷道掘進(jìn)的質(zhì)量。在未來也需要不斷加強(qiáng)對錨桿支護(hù)技術(shù)的研究，在之后切實(shí)地解決礦建掘進(jìn)過程中存在的錨桿支護(hù)問題。