摘要:目前,我国的煤矿企业发展十分迅速,巷道锚杆支护是煤矿矿建工程施工过程中的关键环节,通过锚杆支护技术,可以增强巷道支护效果,有效保障煤矿矿建工程巷道施工安全。为了充分发挥锚杆支护技术应用优势,应结合煤矿矿建工程巷道具体情况,采取合理、有效的措施有针对性地改进锚杆支护设置,全面提高巷道锚杆支护技术水平。简要介绍了锚杆支护技术应用作用,分析煤矿矿建工程巷道锚杆支护技术具体应用,阐述煤矿矿建工程巷道锚杆支护优化策略。
关键词:煤矿矿建工程;巷道;锚杆支护技术
引言
作为我国重要的能源之一,煤矿的生产与消费一直牵动着社会发展的每一根神经。作为当下煤矿开采的主要方式之一,地下巷道方式的有效应用事关煤炭生产的稳定与高效。就当下巷道掘进技术的发展而言,包含了破岩以及巷道支护等几个主要部分。而在巷道掘进作业的开展过程中,为了保证巷道的稳定以及周边围岩的牢固,也必须采用可靠的支护方式。故加强支护技术的发展与应用创新也尤为必要。
1巷道掘进锚杆支护技术的作用机制原理
实际上,在如今矿建工程的建设过程中,往往要求有关人员能够加强技术的应用,因为技术在任何工程中都扮演着重要的角色,起着极为关键的作用。在矿建工程中也不例外,尤其在巷道掘进过程中,更是需要加强先进技术的应用,以起到一定的技术支撑作用,更好的推动掘进施工的顺利进行。而支护技术作为其中的关键技术类型,往往也深受人们的重视。近几年,随着技术水平的不断提高,众多支护技术得以不断的诞生,而巷道掘进锚杆支护技术就是新型的支护技术,在实际进行巷道作业的过程中,往往将其锚杆系统放置于巷道围岩体内,这样能够更好的保证周围作业环境的安全,取得良好的支护效果。而就巷道掘进锚杆支护技术的作业机制原理而言,可以从以下几个方面加强理解。首先,组合梁作用就是其中之一,通常情况下,工作人员会将平顶巷道层状顶板作为组合梁,而巷道两侧作为基本的支点,但是这样在荷载的作用下就容易出现弯曲变形等现象。而如果利用锚杆压紧板梁,就能进一步提高梁板的抗弯强度。其次,悬吊作用也是其中的原理之一。通过锚杆悬吊一些弱岩以及重岩,能够更好的保证巷道的稳定与安全。还有,挤压加固拱作用也是基本作用机制原理之一,只有将其锚杆放置于巷道的周围,做好相关的布置工作,就能承载支架上的荷载力,其承载水平得到提升。最后,巷道掘进锚杆支护技术还具有加固围岩补强的作用,通过合理的安装锚杆,能够使得不同方向的作用力都在围岩部分,从而保证围岩的稳定性。
2煤矿矿建工程巷道锚杆支护技术具体应用
2.1巷内支护
巷内支护主要采用锚索支护系统、高预应力和强力锚杆,通过巷道中合理布置强力锚杆和锚索支护系统,有效控制巷道结构面和围岩的离层滑动、裂纹、裂隙等,在巷道掘进施工过程中保持围岩的完整性和稳定性。考虑到巷道围岩容易发生破坏和变形,因此锚杆支护系统和强力锚杆最好选用延伸性和韧性都较好的材料,锚杆设置时,选择BHRB500螺纹钢筋作为锚杆杆体,锚杆杆体伸长率应超过20%,冲击吸收大于30J,拉断强度不能低于670MPa,屈服强度应超过500MPa。采用高强度预应力的1×19丝新型结构的钢绞线作为锚索,伸长率应超过7%,拉断荷载不能小于600kN,有效扩散锚杆预应力,采用W型钢带设置锚杆组合构件。另外,通过数值模拟方法,科学对比多种方案,结合煤矿矿建工程巷道施工具体情况和实际经验,确定锚索支护和锚杆参数。对于长度2.4m、直径22mm的锚杆,选择树脂加长锚固,通常情况下,采用金属网和W型钢带护顶,顶板锚杆的排间距设定为900mm×1000mm,棒锚杆排间距设定为1200mm。若顶板锚索长度6.3m、直径Φ22mm,每排设置2根锚索,间距控制在1.8m。
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2.2地应力的影响
地应力作为一类主要的地下施工影响因素,主要是通过影响巷道围岩结构来影响锚杆支护技术的应用的。在进行巷道锚杆支护的过程当中,不同的巷道深度就会受到不同大小的地应力的影响,发生不同程度的形变。在较大的地应力的作用下,巷道的围岩结构会受到不同程度的破坏,严重影响了围岩结构的整体性。增大了巷道掘进锚杆支护技术施工当中的力学分析难度,对锚杆支护的效果产生了一定的影响。
2.3巷内支护
就支护形式而言,在巷道内部的支护工作中多采用强力锚杆以及锚索支护系统加以开展,利用强力锚杆以及锚索所产生的高预应力,对围岩周边实现扩散。同时为了有效保证巷道掘进工程开展过程中的稳定性,应对围岩周边裂缝进行有效的控制。在支护材料的选择上,应优先选取具备高韧性以及高延伸性的材料。锚杆可采用BHRB500的左旋无纵筋螺纹钢筋,其屈服强度需大于500MPa,同时伸长率也需达到20%。锚索应使用新型的1*19结构的钢绞线,其拉断荷载应超过600KN,同时伸长率也需要达到7%,其次是支护参数,可采用数值模拟的方式就实际方案进行对比,同时可结合相关的经验调整锚杆以及锚索支护的具体数值。
3煤矿矿建工程巷道锚杆支护优化策略
3.1设置合理的锚杆支护体系
煤矿矿建工程巷道施工过程中,一些企业采用了精准度较低、质量较差的螺母,在实际应用中,巷道施工经常发生各种安全事故,不能满足锚杆支护要求,所以锚杆支护技术应用时,应设置合理的锚杆支护体系,选择专用、高质量的螺母,提高锚杆支护抗剪力和整体性,在巷道施工过程中使锚杆支护体系充分发挥支护作用。同时,相关企业应适当增加资金和技术投入,采用标准化的锚杆支护配套设施,使锚杆支护体系能够保障巷道围岩稳定性,有效承载巷道顶板压力,有效满足煤矿矿建工程巷道施工要求,确保顺利、安全地施工。
3.2制定配套的锚杆支护体系
就当前矿建工程施工企业锚杆支护技术的应用现状来看,很多企业还没有形成配套的锚杆支护体系,其中最常见的问题就是选用的螺母难以达到锚杆支护强度的要求。这就需要相关企业在锚杆支护技术的具体应用当中,及时变更螺母确保整体抗剪力水平的提高,保证锚杆支护体系在矿建工程当中发挥足够的预应力储备作用,确保整个支护体系满足巷道掘进的需求。并且针对不同的锚杆支护技术,制定出不同的锚杆支护体系,确保锚杆支护技术应用的材料、施行的标准、操作的规范都达到相应的水准,从而保障锚杆支护技术作用效果的完美发挥。
3.3锚杆托板加厚处理
在进行矿建工程巷道掘进锚杆支护技术的时候锚杆托板主要的作用是需要充分发挥抗压的效果,在应用过程中能够有效的确保抗变形能力,最大程度发挥锚杆支护的稳定性。对此通常情况下在应用的过程中为了有效的防止出现冒顶事故,为不断的增加锚杆托板的强度,确保锚杆托板的抗变形力可以在其实际压力以上,从而能够更好的确保锚杆支护应用,有效的保障整个施工的安全,对于企业的建设发展也具有非常重要的意义。
结语
总之,如今社会的快速发展,国家加大了矿产资源的建设,为了为了进一步提高我国煤炭产品的供应水平,矿建工程施工开始将一系列先进技术、工艺应用其中,尤其是锚杆支护技术的应用可以为施工企业营造一个安全的生产作业环境,同时也对提高整个矿建工程施工效率、施工质量有着重要作用,进一步加强对其的研究非常有必要。
参考文献:
[1]乔燕国.提高回采巷道锚杆支护刚度和预紧力技术研究[D].邯郸:河北工程大学,2011.
[2]张凯亮.关于提高煤矿岩巷掘进效率的研究[J].科技视界,2014,16:283+285.
论文作者:汝伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签:巷道论文; 锚杆论文; 围岩论文; 技术论文; 建工论文; 煤矿论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第17期论文;