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　　引言

 

　　隨著錨桿支護(hù)技術(shù)在我國(guó)煤礦巷道圍巖控制中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，錨桿支護(hù)的優(yōu)越性也得到了認(rèn)同，其理論及實(shí)踐也日益完善。錨桿支護(hù)能保證巷道圍巖穩(wěn)定，防止出現(xiàn)圍巖垮落或產(chǎn)生過(guò)大變形而無(wú)法滿(mǎn)足正常生產(chǎn)和安全要求。巷道支護(hù)的直接目的在于改善圍巖的受力狀況，減緩圍巖的變形和移動(dòng)速度，維護(hù)礦井安全的工作空間。在我國(guó)煤礦應(yīng)用錨桿的支護(hù)主要是來(lái)改善圍巖的“支—圍”關(guān)系，從而給礦井帶來(lái)更大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，并有效改善礦井的安全生產(chǎn)環(huán)境。

 

 

　　錨桿支護(hù)就是在巷道掘進(jìn)后先向圍巖打眼，在眼孔內(nèi)錨入錨桿，把巷道圍巖加固，充分利用圍巖自身的強(qiáng)度，從而達(dá)到巷道支護(hù)的目的。錨桿不用于一般支架，它不是消極地承受巷道圍巖新產(chǎn)生的地壓和阻止破碎巖石的冒落，而是通過(guò)錨入圍巖內(nèi)的錨桿來(lái)改變圍巖本身的力學(xué)狀態(tài)，在巷道周?chē)纬梢粋€(gè)整體而穩(wěn)定的巖石帶，錨桿與圍巖共同作用而達(dá)到支護(hù)巷道的目的。因此說(shuō)，錨桿支護(hù)是一種積極主動(dòng)的支護(hù)方法。隨著錨桿支護(hù)工程實(shí)踐的不斷豐富使用，與不同條件的各種錨桿支護(hù)理論的相繼被提出并逐步得到發(fā)展和完善，歸納起來(lái)，主要有四個(gè)作用。

 

　　(1)懸吊作用。在層狀巖層中，錨桿支護(hù)的懸吊作用，突出的表現(xiàn)在直接頂較薄，老頂較堅(jiān)固的情況下，錨桿將下部不穩(wěn)定的巖層懸吊在上部的巖層上，錨桿所受拉力來(lái)自被懸吊的巖層重量，以達(dá)到穩(wěn)定井巷的目的。

 

　　(2)組合梁的作用。為了解決懸吊理論的局限性，在層狀地層中提出了組合梁理論。組合梁理論適用于頂板由多層小厚度連續(xù)性巖層組成的巷道，其原理是在沒(méi)有穩(wěn)固巖層中，錨桿將薄層巖石錨固成一個(gè)巖石板梁，并借助錨桿本身提供一定的抗剪能力，阻止其層間錯(cuò)動(dòng)，是防止分層在壓力作用下發(fā)生整體彎曲變形，呈現(xiàn)出組合狀態(tài)，從而提高頂板的抗彎剛度及強(qiáng)度，提高頂板的承載能力。決定組合梁穩(wěn)定性的主要因素是錨桿的錨固力及桿體強(qiáng)度和巖層性質(zhì)。這一觀點(diǎn)有一定的影響，但是工程實(shí)例很少，也沒(méi)有進(jìn)一步的依據(jù)資料供設(shè)計(jì)應(yīng)用。例如，巖層沿巷道縱向有裂縫時(shí)梁的連續(xù)性問(wèn)題和梁的抗彎強(qiáng)度問(wèn)題。

 

　　(3)擠壓加固拱作用。在塊狀圍巖中，錨桿可將巷道周?chē)奈Ｊ舜藬D緊，對(duì)巖石起到擠壓加固作用，在圍巖周邊一定厚度的范圍內(nèi)形成一個(gè)不進(jìn)能維持自身穩(wěn)定，而且能阻止其上部圍巖松動(dòng)和變形的加固拱，從而能保持巷道的穩(wěn)定性。

 

　　(4)減少跨度的作用。巷道頂板打上錨桿，相當(dāng)于在該處打上了點(diǎn)柱，因此就相當(dāng)于把巷道頂板巖石懸露的跨度縮小了，從而提高了頂板巖層的抗彎曲能力，維持了頂板穩(wěn)定。這就是錨桿的減跨作用，這套理論實(shí)際上來(lái)源于錨桿的懸吊作用，但它同樣未能提供用于錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)的方法。

 

 

　　(1)支護(hù)效果好。錨桿支護(hù)在支護(hù)原理上符合現(xiàn)代巖石力學(xué)和圍巖控制理論，屬于“主動(dòng)”支護(hù)，錨桿安裝以后在圍巖內(nèi)部對(duì)圍巖進(jìn)行加固，迅速形成一個(gè)圍巖——支護(hù)的整體承載結(jié)構(gòu)，因而能夠調(diào)動(dòng)和利用圍巖自身的穩(wěn)定性，充分發(fā)揮圍巖自身的承載能力，所以錨桿支護(hù)有利于保護(hù)巷道圍巖的穩(wěn)定，改善巷道維護(hù)狀況。

 

　　(2)降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工效。與傳統(tǒng)架棚式支護(hù)相比，由于錨桿支護(hù)所采用的支護(hù)材料較少、重量較輕、巷道掘進(jìn)時(shí)，極大地減少了支護(hù)材料的運(yùn)輸量，勞動(dòng)強(qiáng)度也大為降低，有利于提高掘進(jìn)工效。工作面回采時(shí)，也省去了支架的回撤工作，既降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又提高了安全系數(shù)。錨桿施工操作簡(jiǎn)單，緊跟掘進(jìn)面，有利于實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)支護(hù)機(jī)械化。

 

　　(3)節(jié)約資金。采用錨桿支護(hù)和減少支護(hù)材料投入，降低直接支護(hù)成本。由于錨桿支護(hù)不占用巷道工作斷面，因而在支護(hù)設(shè)計(jì)上，可相應(yīng)減少巷道斷面，節(jié)省大量材料。還能減少巷道維修量，節(jié)約維護(hù)費(fèi)用?？傊^桿無(wú)論在支護(hù)材料費(fèi)用方面還是運(yùn)輸和維護(hù)費(fèi)用方面都有著其他支護(hù)材料無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，錨桿支護(hù)技術(shù)在這些方面能夠降低成本，顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。

 

　　3施工過(guò)程中安全注意事項(xiàng)

 

　　錨桿支護(hù)雖然具有即時(shí)承載、預(yù)緊力大、支護(hù)效果好、勞動(dòng)強(qiáng)度低、支護(hù)成本低等等優(yōu)點(diǎn)，大力推廣錨桿支護(hù)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)回采工作面高產(chǎn)高效的有效途徑。但在施工過(guò)程中還應(yīng)注意一下問(wèn)題：

 

　　(1)巷道錨桿支護(hù)施工必須有作業(yè)規(guī)程，并且嚴(yán)格按作業(yè)規(guī)程及《煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定組織施工。

 

　　(2)錨桿眼必須按作業(yè)規(guī)程要求的間距和排距布置，錨桿至迎頭的間距必須小于錨桿的設(shè)計(jì)排距。

 

　　(3)打眼前。必須敲幫問(wèn)頂，找掉懸矸活石；在對(duì)有可能發(fā)生冒落的位置附近，鉆眼前必須先架設(shè)臨時(shí)支護(hù)再鉆眼，鉆眼前應(yīng)按事先確定的眼位標(biāo)志鉆進(jìn)，鉆完后應(yīng)將眼內(nèi)的巖粉和積水吹(掏)干凈。

 

　　(4)錨桿安裝必須用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊，確保錨桿的托盤(pán)緊貼巷壁，嚴(yán)禁在托盤(pán)后充填木片、渣子等雜物。

 

　　(5)采用錨桿支護(hù)的施工現(xiàn)場(chǎng)，必須備好預(yù)緊力扳手或測(cè)力計(jì)，并正確進(jìn)行拉力試驗(yàn)。施工過(guò)程中藥保護(hù)好器材。

 

　　(6)正常錨桿支護(hù)作業(yè)時(shí)，如遇煤炮劇烈、頂?shù)装寮皟蓭鸵平匡@著增加、底板出現(xiàn)較大底鼓、頂板出現(xiàn)淋水或淋水加大，圍巖層理發(fā)育、突發(fā)性片幫掉渣、巷道不易成型、鉆進(jìn)速度異常等情況，應(yīng)停止作業(yè)，分析原因，采取有效措施后方可繼續(xù)作業(yè)。

 

　　4結(jié)語(yǔ)

 

　　總之，錨桿支護(hù)屬主動(dòng)支護(hù)，錨桿安裝時(shí)施加較大的預(yù)緊力，對(duì)圍巖提供軸向及橫向的支護(hù)阻力，隨著圍巖變形，支護(hù)阻力迅速增加，充分發(fā)揮巷道圍巖的自承能力，強(qiáng)化了圍巖強(qiáng)度，有效地控制了巷道圍巖變形，因而錨桿支護(hù)更有利于保持巷道圍巖的穩(wěn)定、改善巷道維護(hù)狀況。其次錨桿支護(hù)所需材料體積小、重量輕，其輔助運(yùn)輸工作量大大降低，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了作業(yè)環(huán)境，有利于工效的提高。而且錨桿支護(hù)在回采面端頭不需撤棚，節(jié)省了回棚工序，簡(jiǎn)化了工作面端頭管理，加以巷道暢通，因而為提高工作面推進(jìn)速度和礦井高產(chǎn)高效創(chuàng)造了十分有利條件；錨桿支護(hù)可大幅度降低巷道支護(hù)、維修費(fèi)用，提高巷道掘進(jìn)速度和生產(chǎn)效率。

 

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，錨桿支護(hù)技術(shù)即將成為煤礦中最具有發(fā)展?jié)摿Φ闹ёo(hù)技術(shù)，它必將對(duì)煤礦企業(yè)的高產(chǎn)高效帶來(lái)重大影響。隨著錨桿支護(hù)技術(shù)的完善和提高，進(jìn)而推動(dòng)煤礦經(jīng)濟(jì)效益的提高，并能響應(yīng)了國(guó)家對(duì)能源行業(yè)提出的關(guān)于節(jié)能減排的方針和政策。