紀占輝
黑龍江龍煤礦山建設(shè)有限公司 黑龍江雞西 158100
錨桿支護技術(shù)能在一定程度上保證煤礦的安全生產(chǎn)。由于煤礦的不同,地質(zhì)條件、技術(shù)支持和施工設(shè)備也有所不同。同樣支護方式也不一樣。因此,有必要選擇合適的支護方式和參數(shù)。煤礦開采有許多配套技術(shù)。與其他支護技術(shù)相比,錨桿支護技術(shù)可以提高支護效果,降低成本,降低工人的勞動強度[1]。
錨桿支護技術(shù)是目前煤礦巷道掘進中必須采用的技術(shù)之一,為巷道掘進和穩(wěn)定奠定了良好的基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)巷道支護技術(shù)相比,錨桿支護技術(shù)具有很大的先進性和優(yōu)越性,但由于錨桿支護技術(shù)起步較晚,在實際掘進巷道中仍有一些問題需要解決。
機械設(shè)備,煤礦地質(zhì)環(huán)境的限制,在煤礦巷道掘進過程中,大多使用傳統(tǒng)的采礦機,施工隊伍需要大量人力合作同時,傳統(tǒng)的巷道施工浪費大量的人力和物力,效率很低,而不是保護施工人員的安全,因此,煤礦開采企業(yè)需要提高機械化設(shè)備的使用程度,進一步提高巷道建設(shè)工程的安全性。
在錨桿錨固過程中,需要停止掘進,浪費了施工時間,耽誤了施工進度。施工隊伍采用雙重作業(yè)方式,會延長作業(yè)時間,浪費資源,對巷道造成破壞。因此,有必要提高巷道掘進與錨桿支護的配合效率,使巷道掘進順利進行。
鉆井是錨固技術(shù)施工中不可缺少的環(huán)節(jié)。在錨固鉆井作業(yè)中,需要清除鉆孔內(nèi)殘留的巖屑,并需要大量的水流或氣流將其沖洗出來。然后,沖洗后的巖屑會隨著水流和氣流流向掘進巷道底板,有時在巷道空氣中充滿氣流。這將增加施工難度,影響錨固作業(yè)人員的生命安全,因此有必要進一步完善錨固施工的支護技術(shù)[2]。
隨著中國經(jīng)濟發(fā)展和煤礦生產(chǎn)技術(shù)的進步,煤炭開采強度逐漸增加,煤礦巷道斷面不斷增大,傳統(tǒng)的支護方法和支護材料已不能滿足煤礦開采的新需求,因此對巷道支護技術(shù)進行了創(chuàng)新。因此,創(chuàng)新巷道支護技術(shù),使巷道具有完整的工作面,已成為礦山開采的關(guān)鍵技術(shù)。錨桿支護技術(shù)是一種相對完善的煤礦巷道掘進技術(shù),具有工藝簡單、支護效果好、斷面大、成本低等優(yōu)點。
在設(shè)計煤礦掘進巷道錨桿支護技術(shù)的設(shè)計應(yīng)根據(jù)提供的地質(zhì)資源地質(zhì)部門,屋頂?shù)膸r石和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的條件,和每個項目的支持參數(shù)應(yīng)根據(jù)觀測數(shù)據(jù)確定在每個面板區(qū)域我的壓力。螺栓本體應(yīng)采用高強度鋼筋制成?;夭晒ぷ髅媸┕r,巷道應(yīng)在工作面附近采用高強度塑性鋼體。錨桿體應(yīng)根據(jù)巷道圍巖的穩(wěn)定性進行分類,確定錨桿體的長度和直徑。不同的巖石使用條件是不同的,硬巖和煤需要采用樹脂型錨固,錨固長度大于桿體的1/3;軟煤需要全長錨固。
在煤礦掘進過程中,需要支護工具來提高圍巖的穩(wěn)定性,控制一定范圍內(nèi)的圍巖移動速度,為煤礦創(chuàng)造安全的工作空間。由于圍巖是承載地層壓力的結(jié)構(gòu),人工支護可以提高和提高圍巖的支護能力。在煤礦巷道掘進過程中,巷道的開挖和支護與圍巖的自支護能力是一致的。煤礦掘進巷道支護有不同的支護材料,包括木棚支護、金屬支護、混凝土支護和堆石場支護。木材作為支護方法是煤礦巷道掘進的主要方法。木材由于其易腐蝕、強度低、燃點低等缺點,逐漸被其他支護形式所取代。目前,錨桿支護已逐漸取代其他支護方式,成為礦井掘進巷道的主要支護形式。
錨桿支護是目前國內(nèi)外煤礦巷道支護的主要支護方法,具有經(jīng)濟、安全、高效的優(yōu)點,是世界上最重要的支護方法。煤礦掘進巷道錨桿支護的原則:(1)錨桿支護的加固效果。煤礦掘進巷道支護時,錨桿將與巷道頂沿一定距離布置。在頂部擰緊力的作用下,每個螺栓周圍會形成可壓縮性區(qū)域。這些區(qū)域的連接將使礦山周圍的巖石形成一定厚度的I型壓縮帶。這樣既可以達到一定的穩(wěn)定性,又可以承受較大的壓力,防止圍巖松動。(2)錨桿懸吊的作用。它主要是指錨桿懸掛在松軟、危險的巖石上。此時,錨桿將承受軟危巖的重量,然后控制巖石下沉。(3)錨桿組梁作用。錨桿在煤礦掘進巷道中,在頂板安裝錨桿將使錨桿頂升力產(chǎn)生一定的組合梁效應(yīng),從而提高整體承載力。
由于煤礦巷道采用綜合混凝土支護時,會產(chǎn)生開采壓力,導(dǎo)致混凝土支護產(chǎn)生裂縫。此時,應(yīng)及時用螺栓對混凝土支架進行修補。例如,當浮石出現(xiàn)在煤礦巷道圍巖表面時,可以用混凝土錨桿對巷道進行修補?;蛘弋敯l(fā)生事故時,可以使用槽鋼錨桿來防止巖石滾動問題,從而保證作業(yè)人員的安全。在這種情況下,有必要將錨桿支護的巷道頂板上的巖石移走,然后繼續(xù)進行巷道施工。
錨桿支護技術(shù)的應(yīng)用可以有效地防治巷道底鼓。具體方法是在錨桿與巷道橫向相交處用錨桿拉緊巷道底板,防止和控制巷道底鼓。在施工過程中,可以同時使用金屬螺栓和混凝土螺栓。此外,在使用鋼絲繩錨固防止和控制巷道底鼓的同時,還采用罐爆法,可以增加鉆孔,然后將巷道的鋼索段作為鋼絲繩,導(dǎo)致底鼓的鉆孔。
在煤礦巷道掘進過程中,在開采厚煤層時,需要對水平柱進行加固。為了取得較高的經(jīng)濟效益,有必要采用錨桿支護技術(shù)對水平煤柱進行加固。在實施錨桿支護技術(shù)之前,首先要根據(jù)煤層厚度選擇桁架支護方式,以實現(xiàn)煤柱支護工作。此外,回風口與工作面交接處應(yīng)安裝木托梁。在此基礎(chǔ)上,采用錨桿支護技術(shù)完成托梁的安裝,也可實現(xiàn)水平煤柱的加固[3]。目前,錨桿支護技術(shù)在無輔助開采斜煤層中得到了廣泛的應(yīng)用。
總之,在煤礦掘進過程中,經(jīng)常采用錨桿支護技術(shù),在煤礦巷道掘進中發(fā)揮著重要作用。因此,有必要不斷提高錨桿支護技術(shù)的研究強度,解決煤礦巷道掘進中錨桿支護技術(shù)存在的問題,以保證煤炭資源的順利開采。