趙 培

（山西省煤炭規(guī)劃設(shè)計(jì)院，山西 太原 030045）

引言

礦井施工中的錨桿支護(hù)技術(shù)是保證礦井施工安全的前提。隨著國(guó)內(nèi)各行業(yè)對(duì)煤礦資源的利用率增多，煤礦開采工程也不斷地增加，這就要求礦井施工技術(shù)要具有一定的安全性。因此，就目前而言，如何保證礦井施工安全，提高錨桿支護(hù)能力已經(jīng)成為了當(dāng)前煤礦企業(yè)以及相關(guān)部門最為重視的事。

1 錨桿支護(hù)技術(shù)簡(jiǎn)介

礦井巷道支護(hù)作為煤礦安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障，我國(guó)煤礦開采方式多為井下大量開掘巷道進(jìn)行采煤作業(yè)，煤巷和半煤巷占絕大多數(shù)，為保障巷道生產(chǎn)期間安全、圍巖穩(wěn)定，巷道支護(hù)對(duì)建設(shè)安全高效礦井有著重要意義。一直以來所謂的錨桿支護(hù)技術(shù)主要是指在礦井的坡邊緣或是巖石層的深基坑處采用特殊的加固技術(shù)進(jìn)行支撐的一種手段。其錨桿支護(hù)主要是利用木條、金屬條、聚合物質(zhì)及其他的彈性和鋼性強(qiáng)度較高的材料制作而成的桿狀物件，并將其牢牢打入礦井巖石表層或坡邊緣表層中，從而起到固定礦井巖層和邊坡的作用［1］。錨桿支護(hù)具的成本較低，支護(hù)效果較好、操作方便易學(xué)、使用快捷等諸多特點(diǎn)，因而是目前礦井支護(hù)施工中最為常用的一種支護(hù)方式。

2 錨桿支護(hù)的作用

錨桿支護(hù)在礦井施工中主要起著加固礦井內(nèi)巖石層結(jié)構(gòu)的目的，從而提高礦井施工中的工作安全性。錨桿支護(hù)在礦井施工中有著以下幾點(diǎn)作用：

2.1 懸掛作用

所謂的懸掛作用指的是將礦井內(nèi)較為輕軟的巖石層或是要冒落的巖石層利用錨桿懸吊的方式對(duì)其加以固定，形成應(yīng)力面，利用錨桿作為主要支撐力，使易于冒落巖石層及較為輕軟的巖石層可以緊密依附于較堅(jiān)硬堅(jiān)固的巖石層上。

2.2 組合梁作用

所謂的組合梁技術(shù)主要是指將礦井內(nèi)平頂巷道層頂板作為礦井巷道兩側(cè)的主要支護(hù)點(diǎn)，并在兩點(diǎn)之間架設(shè)支撐梁。傳統(tǒng)的錨桿支護(hù)技術(shù)是在巖石層負(fù)荷的作用力下，使巖石層各層面的梁板都會(huì)呈自動(dòng)彎曲狀態(tài)，這樣就形成了巖石層頂板的上下兩面都受壓的狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，頂板巖石層很容易受壓過大而發(fā)生坍塌現(xiàn)象［2］。但如果在礦井錨桿支護(hù)中使用組合梁支護(hù)技術(shù)，則可以使巖石層在受負(fù)荷的狀態(tài)下，以梁板彎曲的形式支撐巖石層，從而不僅提高了梁板的抗壓能力，還大大增加了巖石層的穩(wěn)固性能。

2.3 擠壓加固拱作用

所謂的擠壓加固拱作用是指在礦井巷道的周邊按工程所需系統(tǒng)性地布置錨桿點(diǎn)位，從而使巷道內(nèi)具拱性節(jié)理的巖石層緊密地連接在一起。另外，擠壓加固拱支護(hù)作用可以在一定的范圍內(nèi)創(chuàng)造出一個(gè)具有一定承受能力并連續(xù)性的拱形受力帶，從而使原本作用于支架上的巖石層負(fù)荷轉(zhuǎn)換到承載狀態(tài)下，起到了最大限度支撐頂板壓力的目的。

2.4 減跨作用

在礦井巷道支護(hù)中采用錨桿支護(hù)技術(shù)最主要目的就是能夠減少巖石層壓力拱的跨度。例如：在礦井跨道中增加1根錨桿，起支護(hù)作用，其承受力就相當(dāng)于在跨道處建了1根支柱梁一樣，從而使原來作用于巖石層上的拱被分為2個(gè)獨(dú)立的小拱，這樣就可以將原先1個(gè)拱所承受的壓力分擔(dān)到2個(gè)小拱中去。如果跨道較長(zhǎng)的話或是負(fù)荷力較大的情況下，可以在跨道處多加設(shè)幾根錨桿，以此來分擔(dān)壓力，降低壓力拱的高度。

2.5 圍巖補(bǔ)強(qiáng)加固作用

所謂的圍巖補(bǔ)強(qiáng)加固作用主要是指對(duì)巷道周圍的巖石層進(jìn)行補(bǔ)充加固的一種技術(shù)手段。當(dāng)?shù)V井內(nèi)巷道巖石層處于三向受力的狀態(tài)下時(shí)，最接近于巷道內(nèi)側(cè)的巖石層則處于二向受力的狀態(tài)中。這種情況就造成了二向受力區(qū)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法承載三向受力區(qū)域所傳遞過來的壓力，從而使整個(gè)巖石層因受力問題產(chǎn)生倒塌。因此，就需要在礦井巷道內(nèi)的二向受力區(qū)域內(nèi)加設(shè)錨桿支護(hù)，從而使原本的二向受力轉(zhuǎn)化為三向受力，增強(qiáng)巖石層的穩(wěn)定性。同時(shí)，錨桿支護(hù)技術(shù)還可以大大增加巖石層自身的抗壓能力，從而保護(hù)礦井巷道內(nèi)巖石層不受破壞［3］。

3 錨桿支護(hù)的施工方法

錨桿支護(hù)是礦井施工作業(yè)中最常用，也是最快捷的一種支護(hù)技術(shù)。

首先，在對(duì)錨桿進(jìn)行安裝時(shí)，要著重注意：施工人員在進(jìn)行錨桿支護(hù)時(shí)要對(duì)所需施工范圍內(nèi)的巖石層情況進(jìn)行調(diào)查和分析，并總結(jié)規(guī)劃出具體的錨桿支護(hù)技術(shù)措施。然后，施工人員以鉆孔的方式在礦井支護(hù)巖石層周圍鉆出多個(gè)眼孔，而后插入錨桿。在插入錨桿時(shí)要注意保證巖石層的穩(wěn)定性［4］；要對(duì)礦井進(jìn)行錨桿安裝時(shí)，工作人員首先要使用氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)將事先規(guī)劃好的施工范圍按深度要求進(jìn)行鉆眼，等所鉆眼孔達(dá)到規(guī)定基數(shù)后，使用錨矸將兩卷樹脂藥卷送至眼孔中，同時(shí)利用比值為（30±5）s的專業(yè)設(shè)備進(jìn)行攪拌。最后，利用頂錨攪拌器將螺帽阻尼塞打開，并用扭矩放大設(shè)備將其固定，從而保證錨桿在作業(yè)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。在對(duì)錨桿兩幫進(jìn)行安裝時(shí)，首先要將兩幫進(jìn)行清潔處理，同時(shí)要保證兩幫巷道的凈寬度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，然后利用風(fēng)鉆按規(guī)定的間排距、眼深打好幫眼，在打眼中一定要保證垂直煤幫符合規(guī)定要求。需要注意的是：在錨桿安裝時(shí)，嚴(yán)禁用大錘將錨桿設(shè)備直接砸入眼孔內(nèi)，而需施工人員將兩卷樹脂藥卷先送入到眼孔中，然后再由帶托盤裝置的錨桿將其送入到眼孔最底部，當(dāng)確保樹脂藥卷置最底部時(shí)，則可以采用攪拌器深入孔底進(jìn)行攪拌。如果對(duì)礦井內(nèi)進(jìn)行巷道架棚支護(hù)時(shí)，則首先需要工作人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境有一個(gè)準(zhǔn)確的了解，并且同時(shí)對(duì)施工中可能會(huì)出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行模擬，待解決所有可能會(huì)出現(xiàn)的問題后，方可進(jìn)行架棚支護(hù)技術(shù)；最后，要錨桿支護(hù)技術(shù)中，是有著諸多的專業(yè)技術(shù)性要求的，比如：在進(jìn)行錨桿支護(hù)作業(yè)時(shí)，要求錨桿支護(hù)最大的控頂間距為2m，最小的控頂間距為0.5m。如果地作業(yè)時(shí)遇到頂板破碎所產(chǎn)生的壓力較大時(shí)，則進(jìn)行逐排施工，要求最大控頂間距為1.3m。又如在進(jìn)行架棚支護(hù)時(shí)，要求最大控頂間距為1.9m，最小控頂間距為0.5m；如果在施工中遇到頂板破碎所產(chǎn)生的壓力較大時(shí)，則進(jìn)行逐排施工，最大控頂間距為1.3m。

4 結(jié)語

綜上所述可知，錨桿支護(hù)技術(shù)在煤礦企業(yè)礦井施工作業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，并保證了礦井內(nèi)巷道巖石層的最大穩(wěn)定性要求。因此，在進(jìn)行礦井錨桿支護(hù)技術(shù)施工時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境進(jìn)行分析，并根據(jù)所分析出的結(jié)果制定出最合理有效的一種錨桿支護(hù)技術(shù)，以最大限度保證礦井內(nèi)巷道巖石層的穩(wěn)定性，為施工人員生命安全提供必要的保障。

［1］ 王金華.我國(guó)煤巷機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)現(xiàn)狀及錨桿支護(hù)技術(shù)［J］.煤炭科學(xué)技術(shù)，2014（1）：6－10.

［2］ 侯朝炯，郭勵(lì)生，勾攀峰.煤巷錨桿支護(hù)［M］.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2012.

［3］ 康紅普.我國(guó)巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)測(cè)試技術(shù)新進(jìn)展［J］.煤炭科學(xué)技術(shù)，2012（7）：27－30.

［4］ 林健.回采巷道錨桿支護(hù)影響因素的FLAC分析［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2013（5）：23.