锚杆支护加固技术在矿山巷道掘进中的应用

作者:未知

  摘 要:随着我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,对于煤巷掘进工作,快速掘进技术中锚杆支护的研究工作具有重要意义。而煤矿快速掘进技术中锚杆支护的研究往往会受到多方因素的影响,如煤矿矿区地质条件、锚杆施工工程质量、锚杆支护设计方法、支护工作人员技术等。要实现对掘进技术的改进,必须采取相应的策略,如科学设计锚杆支护方法、加强施工工程质量管理、重视锚杆支护人员培训、运用组合式锚杆支护体系等。
  关键词:煤矿巷道;锚杆支护技术;加固技术
  事实上,在进行矿建工程建设的过程中,往往要求有关单位以及工作人员能够重视巷道掘进这个部分,只有加强巷道掘进环节的控制与技术应用,才能更好的推进后续开采工作的顺利进行,同时也尽量避免事故的发生。
  1 煤巷锚杆支护快速掘进技术概述
  对设计方法与设计参数加以完善就传统的支护设计而言,主要是把如下理论当作参考标准:第一,组合拱理论;第二,悬吊理论;第三,挤压加固理论。在充分结合这些理论的基础上,灵活运用计算公式法及工程类比法。但大多数情况下,地质条件往往呈现复杂的状态,所以锚杆支护人员应当采取各种各样的手段与计算公式才能得到最精准的参数。为了可以获得最精准的参数,锚杆支护人员在把地应力当作基础的同时还应当灵活运用动态设计法,继而构建出与之相匹配的系统。而“地质力学评估数值模拟初始设计现场监测利用反馈信息修改设计”就是这一方法的主要内容。现场检测是极为重要的,二次修改工作就是以检测所得数据作为依据,设计经过修改才可以投入实践。锚杆支护的经济性和合理性通常需要多次修改才得以实现。设计方法最终确定之后,还要结合各种顶板岩性及地质结构的实际情况对设计参数进行优化,以便为快速掘进技术提供参考。
  开发掘锚新机具通常情况下,相关单位使用的煤巷快速掘进的施工工艺如下:固定皮带机运煤敲帮问顶、顶锚机打顶眼并安装、掘进机割桥式胶带转载机、帮锚杆机打帮眼并安装,从而通过一次成巷实现及时的支护。但这一方法的缺点在于掘进工作面的开机率不高,通常不超过30%,支护所需时间久,需要较慢的机掘速度,从而使单进水平难以提升。因此,想要实现对煤巷锚杆支护单进速度的提升,必要的手段就是发展掘锚联合机组,采取“掘进支护锚杆一体化”的平行作业模式。对于现行的施工工艺来说,快速掘进技术研究工作的阻碍主要存在于两个方面:一是掘进机的割煤速度慢;二是锚杆机打眼和安装的速度慢。
  2 煤矿巷道锚杆支护技术
  2.1 悬吊式锚杆支护技术
  起初的锚杆支护大都采用悬吊的方式,而由于不同区域围岩实际情况也不同,悬吊式锚杆支护就存在了诸多不足之处。如果围岩周边存在很多细碎岩石,表明围岩有问题,在这种情况下采用悬吊锚杆支护,不但无法确保该支护的稳定性能,还可能会促使巷道围岩层加速垮落,从而对围岩结构造成全面破坏。
  2.2 巷旁支护
  在巷道掘进锚杆支护技术中,巷旁支护也存在较多的形式,而应用最广地是充填式巷旁支护。该类支护方式在充填体变形性能以及充填体的强度性能方面具有较高的要求。一般来说,只有具有较好的变形性能和较高的强度,才能有效适应基本顶岩层旋转下沉引起的变形,并且保证巷道内足够的断面积。充填式巷旁支护主要采用泵送方式,具体内容为:根据充填式巷道支护的要求,需要使用良好泵送性能的填充材料,且充填体上方的顶板也需提前做好锚索和锚杆支护等两者之间的工作。同时,煤壁的位置需要沿着巷道长度5cm,且朝下3cm的工作范围进行巷道掘进以及锚杆支护工作。并在锚杆支护工作时,将左旋无纵筋螺纹钢锚杆的直径和长度进行相应的设置,一般将间排距设定为1000mm×900mm。然后在每排位置布置4根锚杆,均采用金属网及钢带进行护顶。
  2.3 组合拱锚杆支护技术
  如果岩层破碎程度过大,可利用其自身的挤压力与摩擦力来保证围岩的稳定程度,同时采用组合拱锚杆支护可进一步提高围岩承载能力。比如在部分拱形巷道以及大断面巷道中,通过组合拱锚杆支护的方式,有效锚固多层破碎围岩,能够在很大程度上降低围岩垮落频率,并结合岩层间的挤压与摩擦作用,有效增强拱形结构的承载效果,从而合理避免围岩发生变形现象,进而保证围岩的稳定性和安全性。
  2.4 组合梁锚杆支护技术
  煤矿巷道围岩是一种岩性结构,包括有多个层次的岩石层,并且这些岩层具有多样化的形式结构。施工人员可利用组合梁锚杆支护来锚固多层围岩,以有效增强围岩的承载能力。如果岩层破碎程度较大,可利用不同岩层之间的挤压力与摩擦力,来增强围岩的稳定性。
  3 结语
  随着时间的推移,人们的生活水平有了较大的提高,相应的需求也所有增加,尤其对于资源的需求极为迫切,矿产资源作为众多资源中的一种,同样为人们所需,近几年,矿建工程项目的数量也有所增加,而在开采的过程中,安全问题往往是人们所关心的方面。为避免安全问题的发生,就需要采取有效的措施,同时还要加强支护技术的应用,矿建工程巷道掘进锚杆支护技术的应用就显得至关重要。因此,这就要求有关人员能够掌握该技术的应用要点,合理的进行应用,实现巷道掘进施工水平的真正提升。
  参考文獻:
  [1]翟伟伟.煤矿巷道锚杆支护应用与技术工艺研究[J].矿业装备,2018(10):64-65.
  [2]冯钦,赵玉龙.煤矿巷道锚杆支护技术探讨[J].河北企业,2018(10):149-150.
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