摘要:介绍了采矿工程锚喷支护技术的作用,分析了采矿工程中锚喷支护质量水平的影响因素,并针对可能出现的问题提出了提高采矿工程锚喷支护质量的有效措施。我国具有十分丰富的矿产,在开采矿产的时候需要使用到锚喷支护技术,该技术使用的好坏直接关系到整个采矿工程能够顺利进行。文章主要影响该项技术质量的因素进行分析并提出相应的解决办法。
关键词:采矿;质量控制;锚喷支护
背景;在煤矿开采中,锚喷支护由于其支护的效率较高,且能对巷道进行主动支护,已经成为煤矿井巷支护的一 种主要支护方式。锚喷支护是利用锚杆支护与混凝土的 作用进行支护,这两种方式联合起来支护,大幅度提高 了煤矿巷道的支护质量。锚杆支护作用于巷道围岩的内 部,而喷浆作用于巷道的外表面。锚杆支护的作用主要是限制围岩的变形,调节煤矿巷道周围的应力分布,而 喷射的混凝土可以对巷道表面的裂缝和破碎岩体进行固 定,能有效地控制巷道表面的松散岩体的掉落。但是,锚喷支护并不总是可靠的,这是由于只有喷射的混凝土 和锚杆也可能位形成统一的整体,即喷浆和巷道围岩可 能不是紧密连接在一起。 因此,采取有效的措施来提高锚喷支护的质量对于 煤矿的安全生产显得十分有必要。本文首先介绍了锚喷 支护的工作原理,并在此基础上提出一些改进锚喷支护质量的一些措施。
一.锚喷
1.1使用锚杆支护的作用
当前采矿工程中最常使用的就是锚杆支护技术,随着实践的不断深入,这项技术在采矿工程中的作用逐渐显现出来,下面我们就对这些作用分别进行阐述。
1.2锚杆的减跨作用
当采矿工程中的巷道顶板岩层存在一定的不稳定性,我们可以使用锚杆作为顶板的支撑点,这样就等于把顶板两端的岩层相连接,起到了一定的减跨作用,减少了顶板的挠度,同时顶板的弯曲应力也有所降低,提高了顶板的稳定性。这个理论的提出主要依据就是锚杆的悬吊作用,但是该种方法并不能够提供相关的锚杆支护参数设计方法。
1.3悬吊作用
随着锚喷支护技术的不断完善,其悬吊作用具体表现为,当直接顶比较薄而老顶较为坚固的情况下,锚杆能够在上部较为稳固的岩层上悬挂一定量的不够稳定的岩层,通过让锚杆承载大部分或全部软岩、危岩的质量,从而保障井巷的稳定性。这一理论在采矿工程长久的建设当中已经得到了证实,且具有一定的现实意义。不过,仍有研究表明,在巷道 的上部分没有稳固岩层的情况下,锚杆仍然能够发挥支护作用,如全煤巷道中的锚杆仅仅只是固定在煤层中,但仍然实现了支护的目的。由此看来,上述 理论尚且不够完善,还具有一定的局限性。
二.原采矿工程中锚喷支护质量水平的影响因素
锚杆的施工主要靠人工操作完成,不仅工序多,而且要求也非常严格,无论哪一环节出现问题都会影响锚杆的支护质量。
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2.1 锚杆眼质量的影响
锚杆眼的眼深、角度、孔内粉尘或积水、孔径等都是影响锚杆支护质量的重要因素。
(1)锚杆眼深度的影响。锚杆眼的深度是保证锚杆杆体锚固长度的重要因素。当锚杆眼超过设计眼深时,锚杆杆体插不到眼底,树脂药卷不能全部搅拌,降低了锚固力,不利于集中锚固。当锚杆眼小于设计的眼深时,锚杆外露过长,降低了锚杆的预紧力。所以,在实际操作中,应严格控制钻孔深度。(2)锚杆眼角度的影响。锚杆的安 设角度是保证锚杆杆体锚固深度的重要因素。若不严格按要求角度 打锚杆眼,将不能保证锚固端锚入规定层位,不能保证锚杆悬吊作 用的发挥,使锚杆的整体支护效果降低。(3)锚杆眼内粉尘和积水。 锚杆眼内的粉尘和积水若清洗不净,相当于在锚固剂配料中加入了 粉尘和水,从而削弱锚固剂的强度。因此,安装锚杆前应先把打好的 锚杆眼用压风把里面的岩粉或积水吹净,以保证锚固剂的强度。
2.2 锚杆安装的影响
锚杆杆体一般采用左旋麻花圆钢锚杆或左旋无纵筋高强度螺纹钢锚杆,在装入锚孔内搅拌时,应按顺时针方向搅拌,这样锚固段密度不断增大,锚固力也就越来越大。反之,将导致锚固剂向眼外推出,降低了锚固力。同时,安装好的锚杆应有一定的预紧力,一般预紧力矩应在 140N/m 以上,这样才能充分发挥锚杆主动及时支护的优点,所以,安装锚杆时应待树脂凝固后,按要求及时拧紧螺母。
三.提高煤矿锚喷支护质量的措施
(1)建立一套合理的锚杆支护设计方法。当前全世界都在关注锚杆支护技术的设计方法,特别是近几年采矿工程的不断发展,更是需要先进的设计理念和方法。我们应该积极地学习国内外先进的 技术和经验,不断完善我国的锚杆支护设计方法。(2)选择合理的锚 喷支护结构。由于地下岩层构造十分复杂,有时地质条件和人们预 想的并不一致,所以针对不同的地质条件应该选择最佳的锚喷支护技术,实现因地制宜的制定出支护结构。在实践经验的基础上不断开发出性能强的支护结构,满足不同地质形态的需要。(3)只有深入 了解锚喷技术的原理才能够不断进行完善。通过研究高强度的锚喷支护相关的材料,找到其中存在的问题,并找到最佳解决方法。喷支护技 术必然存在 支护不足 区土或,护四。
结语
在煤矿开采中,锚喷支护由于其支护的效率较高,且能对巷道进行主动支护,已经成为煤矿井巷支护的一种主要支护方式,提高其支护的质量对于煤矿的安全生产具有重要意义。
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[3] 唐运冠.浅谈采矿工程锚喷支护质量控制[J].城市建设理论研究(电子版),2015(18):3 389- 3 390.
论文作者:郑亚杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/11
标签:锚杆论文; 采矿工程论文; 锚固论文; 巷道论文; 质量论文; 顶板论文; 作用论文; 《基层建设》2019年第25期论文;