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摘要:随着经济和煤矿行业的快速发展,在煤矿开采过程中,随着开采深度的不断增大,矿压问题也变得非常大,需要在巷道中安装更多的支护技术来抵抗矿压,避免一些安全事故。在众多支护技术中,锚杆支护技术,施工工艺简单,施工成本低,并且支护能力比较强,因此被广泛的应用在巷道中,促进煤矿的开采。然而锚杆技术在实际的应用中还存在着机械化程度低、与掘进速度不匹配、以及配套技术水平低等问题,影响着锚杆技术的应用,也影响着煤矿的掘进,因此必须要做好锚杆支护技术的管理与应用,利用其优势,来保证煤矿的开采。
关键词:锚杆支护技术;作用;管理;应用
引言
煤矿工程中,需要挖掘大量的巷道作为煤层开采的重要服务,在科技快速发展的时代,煤矿的开采速度也逐渐提升,因此对于巷道的支护也需要进行充分的重视,因为掘进的速度变快,传统的支护技术不仅仅需要耗费大量的时间,同时还需要消耗大量的经济,因此需要使用新型的锚杆支护技术。
1煤矿掘进巷道锚杆支护技术的作用
1.1改变巷道围岩承载结构
锚杆支护对围岩具有悬吊以及加固的作用,并且可以形成组合梁。首先,锚杆支护技术可以对岩体起到悬吊的作用,其可以在通过将碎石悬吊起来,从而减少了岩块下沉的情况,让巷道更加安全。其次,锚杆支护技术还具有加固围岩的作用,因为其以等间距排列,因此其可以自预应力中构成压缩性区域,通过累积效应,便可以形成由多个压缩性区域共同构成的压缩带,从而分散了围岩的应力,避免围岩松动。再者,锚杆支护技术还可以在其支护的区域形成组合梁,其安装在顶层可以起到组合梁的作用,提升了承受能力。
1.2具有较高的适用性
锚杆支护巷道的适用性非常大,其杆体通常以螺纹钢为主,而螺纹钢又是具有及高强度的材质,但是随着锚杆使用位置的改变,其材质也会发生改变,因其可以根据不同的位置,通过调整锚杆的材质让其适用在各个位置。例如,当锚杆需要使用砸工作面时,通常以塑钢作为其主要的材质。再者,锚杆还可以选择不同的直径,例如在稳定的围岩使用锚杆时,其直径可以小一些,在不稳定的围岩则需要使用直径大一些的锚杆。
1.3稳定巷道围岩
巷道的围岩需要进行稳定,锚杆支护可以有效地对其进行稳定。在巷道掘进的过程中,为了确保作业具有充足的安全空间,需要确保巷道的断面不会一直减小,锚杆支护技术不同于传统使用木材、混凝土以及金属支架的技术,其具有更高的支护稳定性,并且经济且操作简单,需要的劳动力也少。
2煤矿掘进行到锚杆支护技术存在的问题
当前煤矿锚杆支护技术虽然具有极高的应用价值,但是仍然存在着支护技术问题,其主要的技术问题包括机械化程度不高、工作匹配程度低以及一体机技术不成熟等问题。
2.1机械化程度不高
当前我国的锚杆支护技术的机械化程度不高,导致其在实际作业过程中,面对复杂的地势条件仍然需要以人力为主地进行操作与分析,并且在掘进的过程当中,需要多个锚杆技术工作同时进行,工序也较多,而机械化程度不高导致锚杆技术的作业效率仍然有待提升。
2.2工作匹配程度低
现有的锚杆支护技术并不能满足掘进与锚杆支护技术同时进行的需求,需要先进行掘进工作,之后将场地空出才可以进行锚杆支护工作,导致掘进需要等待锚杆支护,因为如果前面的掘进工作没有及时地进行锚杆支护就开始进一步的掘进,有可能会对导致巷道断面迅速减少,对工程造成更大的阻碍,因此导致掘进与锚杆支护进度不匹配。
2.3一体机技术不成熟
由于在锚杆支护的过程当中需要将岩屑进行冲洗,否则会导致锚杆支护的效果被削弱,折旧导致巷道内会存积大量的水,对于巷道的施工存在着一定的阻碍,需要进一步成熟一体机技术。
3矿建工程巷道掘进锚杆支护技术的改进措施
3.1配套锚杆支护体系,提高支护强度
锚杆支护体系应该是完整的,这样才能更好地发挥效果,与配套的措施一起应用到施工过程中。但是在以前,锚杆支护技术缺乏系统性,这样会导致各个环节的作用发挥都不高效,也会浪费资源。因此,在当下的背景下,我们要严格制定巷道支护的标准,严格把握每一个细节,做到精益求精;此外,还要创建一个配套的体系,加强各个环节的联系,发挥出最大的效果。不仅如此,技术人员还要改进配套体系,提高锚杆支护的质量。
3.2修复破损的巷道
当对巷道使用混凝土进行支护的时候,可能会在压力的压迫下导致巷道出现裂缝,此时便可以使用锚杆对其进行修护,避免裂缝进一步扩大,导致巷道被严重损毁。再者,当巷道出现浮石的时候,也可以使用锚杆技术对巷道进行修补。当巷道出现了安全事故的时候,也可以使用锚杆支护岩石,避免掉落的岩石砸伤工作人员。
3.3减少巷道底鼓问题
巷道地面出现凸起时,在巷道中的作业就会受到阻碍,传统的方法是对巷道凸起的地方铲掉,但是这并不能彻底地解决问题,通常需要重复进行铲土的工作,但是通过锚杆支护技术,可以将巷道底板位置拉近,从而起到一定的预防与治理作用。
3.4锚杆技术的具体应用
在巷道掘进中,锚杆技术主要应用在破损巷道的修复中、巷道底鼓现象减轻中、以及水平间煤柱加固中。本文将对此进行一一分析。①用于破损巷道的修复中。早期的巷道决定中,采用的是混凝土整体支架的方式,其易受压力的作用,而发生断裂,此时应用锚杆技术可以完成对混凝土支架的修复。如在应用混凝土支架技术中,受巷道动压的影响,巷道的表面会出现裂痕,如果不进行修复,不仅会影响着巷道的承载力,还有可能引发安全事故。而此时应用锚杆支护技术,可以对混凝土支架周围的裂缝进行锚固,以此来避免裂缝受到压力的作用而继续变大。并且在巷道周围如果有岩石的情况下,也是需要锚杆来进行修复的,其主要是利用了锚杆的锚梁来进行支护,避免岩石的坠落,影响施工安全。②巷道底鼓中的应用。如果巷道出现底鼓的现象,会影响巷道的掘进,需要将底鼓的部分进行铲掉才能进行掘进。然而这种方式无法彻底的解决底鼓现象,需要反复的铲,加大了施工人员的工作量。而应用锚杆支护技术,通过锚杆的锚梁跟巷道的横角,来拉近巷道的底板,以此来避免底鼓现象。③水平间煤柱加固中的应用。在特厚煤层开采中,应用锚杆技术可以加固水平间的煤柱,从而提高经济效益。在应用之前,需要测量煤层的厚度,以此来确定支护方式。并且应用中要在工作面跟回风槽相交叉的位置上安装木托梁来进行加固,以此来保证支护效率。
结语
为了确保其能够跟得上煤矿掘进的速度,需要一边掘进一边支护,从而确保巷道的安全,否则巷道断面就会开始减少,导致煤矿工程的效率受到影响,严重者甚至还会导致产生安全事故,不仅仅会造成人员的伤亡,还有可能会导致煤矿工程的经济受到严重的损失。通常的巷道支护仅需要维持两至三年,因此需要充分考虑经济成本,采用经济适用的锚杆支护技术成为了当前煤矿掘进巷道支护的热门技术。
参考文献
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