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摘要:近些年来,随着我国的煤矿井巷支护技术的不断改革,锚杆支护技术得到了较大的发展,并且应用范围越来越广,逐渐成为了煤矿安全生产当中不可或缺的一个关键技术。本文就现阶段煤矿井巷锚杆支护技术当中存在的问题,进行了仔细的分析,从而提出了一些相应的改进措施。
关键词:煤矿井巷;锚杆支护;设计探讨
随着我国煤矿事业的不断发展,井巷支护技术也在进行着不断的改革。锚杆支护技术是现阶段能够有效预防井下巷道的支护方式,可以加固井巷附近的岩石,防止岩石变形和裂缝。所以,深入研究巷道支护对于煤矿的开发具有非常重要的意义,可以提高开发过程中的安全性,提高经济效益。
一、锚杆支护概论
1.1锚杆支护的理论
经过多年的煤矿实际经验,煤矿的科研人员对于不同的锚杆支护理论进行了相应的改进,而这些理论也随着时间的不断推进而进行了相应的完善,其中比较成熟的锚杆支护理论有三种:一、悬吊作用。在煤矿施工过程当中,如果顶部的岩石层比较薄时,我们可以选取一个比较稳定的位置,将不够稳定的岩石放置在更为稳定的地方上。这样的话就可以承担下部不太稳定的一部分重量,从而实现向道支护的目的。但是随着我们不断进行实验,可以得出一个结论,如果上部的岩石强度不够稳固,锚杆也可以提供一个支护的目的。二、锚杆的组合梁作用。在我们进行施工时,经常会找不到稳固的悬吊基点,在这种情况下,锚杆可以拉应力的形式,将这些比较薄的岩石做成一个整体的岩石,形成了一个比较稳固的结合梁的结构,从而实现更好的支护效果。除此之外,锚杆还可以增大延时的抗剪能力,从而避免岩石发生错落进而造成的危害。三、锚杆的减跨作用。在实际的施工过程当中,我们可以将不稳定的顶部岩石看做支撑在巷道两旁的组合梁。在这种情况下,顶部安装锚杆,就使得岩层当中的指点增加,从而使得顶部的跨度减小,降低顶部的弯曲应力,实现更好的支护效果。
1.2锚杆支护的优越性
经过多年的实践,我们发现了锚杆支护的几大优越性:一、减少巷道的维修量。锚杆支护可以加固周边的岩石,从而减少岩石变形,减少了对于巷道的维修次数。二、降低支护成本。采用了锚杆支护,可以减少大量的钢材,木材等原料的使用,降低整体的制作成本,并且减少工人的劳动量。
二、现阶段锚杆支护施工当中出现的问题
2.1锚杆支护预防率普遍偏低
我们在现在的施工过程当中,通常没有将锚杆的预应力作为锚杆支护设计的参数,从而不能够更好的减轻岩石破碎的范围,不利于提高巷道的稳定性。如果我们设计出高性能的预应力锚杆支护,就可以解决大量的技术难题,在很大的程度上可以主动的去加护延时,提高整体技术含量与安全性。并且施工人员在施工过程当中容易忽视高预应力锚杆支护的滞后预警,导致在施工过程当中,预应力会有一个急速下降,甚至会下降至零,从而导致支护效果偏低。
2.2锚杆及其附件加工不规范
锚杆杆体和螺纹不等强,会导致锚杆的整体强度降低,不能够产生与强度相匹配的高锚固力,从而导致各种断裂现象。托盘的加工比较粗糙,强度比较低,会造成锚杆与托盘之间断裂,导致两个设备都会受到极大的影响,会影响锚杆的整体支护效果,并且会导致锚杆的安装质量下降。
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2.3锚杆施工工具落后
就近些年而言,我国已经开发出了不种类型的锚杆钻机,但是适用于井下并且性能可靠的并没有几个品种。随着煤炭开发力度的不断增加,巷道的压力不断增加,支护难度也不断增加。我们为了能够提高施工当中的安全性,就需要设计出高性能、高预应力的锚杆支护。并且我国现阶段的技术与国外的技术还相差较大,我们仍需要进一步的开发。
三、完善锚杆支护的相关措施
3.1要科学合理的对锚杆支护进行设计
要想更加科学合理地对锚杆支护进行相应的设计,就需要根据我国的实际情况,以当地的实测数据为基础,并且根据当地的数据进行相应的改进,从而设计动态的设计方案。让该设计方案的针对性更强,可靠性更高,更加有利于保证巷道的稳定性,提高工程的质量,并且有利于科学管理,简化数据的采集工作。并且在对当地环境进行勘测时,我们可以采用更为先进的技术和方法,各个数据都要采集完整,保证进行锚杆支护设计与当地实际情况相符,提供更多的科学依据信息数据。
3.2在锚杆支护技术当中开发推广等强锚杆
在现阶段,我们一般在螺纹钢锚杆加工时,都采用先车后滚式的工艺,在螺纹处导致杆体的强度损失了很多。所以当巷道受到压力时,往往会在螺纹部位突然断裂。因此我们应该采取相应的措施,使得螺纹部位的强度增加,从而提高锚杆整体的强度。
3.3完善和发展配套的锚杆机具
在现阶段,我国的锚杆施工过程当中,很多零部件的质量较低,并且安装的速度较慢,导致了施工进度很慢。我们想要提高整体的工程进度,实现快速掘进,就一定要对于新型的锚杆机进行仔细的研究,针对锚杆机的性质来进行相应的设计,从而设计出配套的零部件体系,使得质量更高、效果更好、进度更快。
3.4加强施工人员的施工技术管理
我们需要在施工过程当中,严格的按照施工的顺序和操作要求进行相应的施工,无论是哪个方面都要合理地使用机械。杜绝杜绝相应的危险操作,保证在水电正常情况下工作。并且一定要搞清楚各个操作的顺序,要求人员按照施工设计施工,保证整个施工过程的合理性与科学性。
3.5进行预应力锚杆、锚索、桁架的组合支护
我们想要做到在高低应力的条件下,还能够很好的控制巷道变形,并且防止岩石发生变化要求,就需要组建支护组合。在组合支护过程当中,最重要的就是要同步承载力和刚度匹配的问题,我们可以根据目前的技术水平,将预拉力进行调整,使得锚索和桁架的预拉力放低,达到同步承载的效果。
3.6推广更为可靠的矿压检测技术
锚杆支护属于一种隐蔽工程,在施工的质量不符合规范的情况之下,锚杆支护体系很容易出现各种意外状况。所以想要保证锚杆支护技术更好的应用,我们就需要尽可能早的规范煤矿的检验手段,了解煤矿巷道顶部实施情况,及时发现存在的问题,采取有效的补救措施,保证锚杆支护的安全应用,从而保证支护的整体效果。
结束语
随着煤矿开采量的不断增加,锚杆支护技术也需要日益成熟。我们需要根据实际的情况,通过实践的不断检验,将锚杆支护技术进行不断的改进。并且将锚杆支护技术进行推广,使得锚杆支护技术得到更为广泛的应用,从而保证整个煤矿施工的安全性,提高整体的施工效益。
参考文献:
[1]韩伟博,张红山.煤矿井巷锚杆支护设计探讨[J].河南科技,2012(08):78.
[1]李进.煤矿井巷锚杆支护施工的认识与实践[J].淮北职业技术学院学报,2009,8(03):22-23.
论文作者:张江玲
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/3
标签:锚杆论文; 巷道论文; 岩石论文; 煤矿论文; 技术论文; 预应力论文; 组合论文; 《建筑模拟》2019年第3期论文;