煤礦礦建工程巷道錨桿支護技術

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煤礦礦建工程巷道錨桿支護技術

摘要:隨著時代的發展與相關技術的進步,很多傳統領域也迎來了新的發展契機。以煤炭產業為例,在新時代背景下的發展歷程中,諸多科技與技術的應用為行業的發展注入了新的活力。煤礦掘進巷道支護技術的優化與應用,對于提高煤礦開采的穩定性尤為必要。本文就煤礦掘進巷支護方式的應用問題展開探析,旨在為今后煤礦礦建工程巷道錨桿支護技術的應用與發展提供積極的參考。

關鍵詞:煤礦礦建;巷道工程;錨桿支護技術

引言

作為我國重要的能源之一,煤礦的生產與消費一直牽動著社會發展的每一根神經。作為當下煤礦開采的主要方式之一,地下巷道方式的有效應用事關煤炭生產的穩定與高效。就當下巷道掘進技術的發展而言,通常包含了破巖以及巷道支護等幾個主要部分。而在巷道掘進作業的開展過程中,為了保證巷道的穩定以及周邊圍巖的牢固,也必須采用可靠的支護方式。故加強支護技術的發展與應用創新也尤為必要。

1.錨桿支護技術的優勢簡析

相比于傳統的棚式支架,錨桿支護方式的應用主要的優勢在于對巷道整體支護效果的提升,這可以在一定程度上有效保證巖體的整體與穩定性。在掘進過程中,存在部分不穩定的巖層,此時可采用錨桿支護技術加以懸吊。在錨桿支護技術的應用過程中要使用錨固劑以及托班等構件,其與周邊圍巖相配合,形成一個相對穩定的支護系統。這可以有效的簡化相關工作的開展,繼而提高采煤工作面的開采效率。最后錨桿支護技術的應用相比于傳統的支護技術,可以很大程度上降低支護材料的應用,這對于工程的開展成本而言,可以有效的縮減。

2.常見的錨桿支護技術

(1)懸臂煤礦掘進巷道錨桿支護方式

懸臂煤礦掘進巷道錨桿支護方式的應用也十分普遍,多應用于規模較大的煤礦企業。與傳統的支護方式相比,懸臂掘進巷道錨桿支護技術的安全性更有保障。其主要構成有可伸縮帶式輸送機、懸臂式掘進機、轉載機以及單體錨桿鉆機等。在實際的應用過程中,該技術占據著重要的地位與作用。

(2)采掘合一巷道錨桿支護方式

掘進與采煤工作同時開展是采掘合一巷道錨桿支護方式的最大特點,在實際的應用過程中,這在很大程度上縮減了采煤的工藝流程,提高了采煤效率。同時該技術對于矩形斷面雙巷掘進以及短壁開采有著理想的推動效果。

(3)煤礦掘進巷道錨桿支護方式

為了保證巷道的掘進效率,在原有采煤機基礎上發展而來的錨桿鉆車被發明并廣泛應用。而在掘進巷道的支護作業中,在選用了后張法預應力結構形式的前提下,需采用預應力錨具進行使用。而作為當下應用最為普遍的錨具,機械錨具以及摩阻錨具的應用價值也不言而喻。

3.錨桿支護技術分析

(1)巷內支護

就支護形式而言,在巷道內部的支護工作中多采用強力錨桿以及錨索支護系統加以開展,利用強力錨桿以及錨索所產生的高預應力,對圍巖周邊實現擴散。同時為了有效保證巷道掘進工程開展過程中的穩定性,應對圍巖周邊裂縫進行有效的控制。在支護材料的選擇上,應優先選取具備高韌性以及高延伸性的材料。錨桿可采用BHRB500的左旋無縱筋螺紋鋼筋,其屈服強度需大于500MPa,同時伸長率也需達到20%。錨索應使用新型的1*19結構的鋼絞線,其拉斷荷載應超過600KN,同時伸長率也需要達到7%,其次是支護參數,可采用數值模擬的方式就實際方案進行對比,同時可結合相關的經驗調整錨桿以及錨索支護的具體數值。

(2)加強支護

眾所周知,超前支護壓力會對回采工作面造成一定的影響,同時也會使得圍巖出現裂損及其他的破壞情況。在實際工作的開展過程中,出于提高巷道穩定性的考慮,應在巷道連接處于工作面連接的二十米范圍內,強化支護作業。①單體支柱配頂梁。通常巷道會承受來自工作面以及開采工作后煤幫缺失后的壓力影響,而就巷道兩側的填充作業效果而言,難以達到理想的工作要求。在此基礎上,我們應持續強化支護作業的開展,為了保證對巖層離層的有效控制,應就頂板下沉現象進行積極的預防,以此為巷道有效性提供保障。②特制的支護液壓支架。這種專門設計的加強支護液壓支架前后相鄰被千斤頂以及伸縮量所連接,支架具備了自移行走的能力。同時加強支架的4根立柱,在很多情況下,其自身所承受的工作阻力可以達到8000kN。③巷旁支護。巷旁支護的方式有很多,當下較為常見的為充填式巷旁支護,該支護方式應用效果的優劣很大程度上取決于填充強度以及填充體的變形性能。作為填充體,其不僅應該具備理想的強度,同時還應該具備理想的變形屬性。只有具備了如此的性能,才能保證有效的預防頂層下沉現象的發生。在巷旁填充體的填充作業中,應采用泵送的方式進行。在實際工作的開展過程中首先應該選擇理想的填充體,同時在填充體的上方部位,也應就錨桿與錨索支護工作的開展予以重視。掘進作業開始位置的選擇也應尤為注意,應優先選擇煤壁下方長三米寬五米的工作范圍,錨桿的選擇應以直徑22mm為宜,錨桿的材質應選擇左旋無縱筋螺紋鋼。錨桿的排距應設置為1000mm*800mm,同時為了保證其穩定性應在每排的基礎上布置四根錨桿。同時應采用鋼帶以及金屬網護頂進行全面的防護作業。

4.結語

煤礦掘進巷道超前支護作業的開展是煤礦開采作業的重要保障。在實際支護作業的開展過程中支護材料的選擇與支護方式的應用,很大程度上影響著支護的實際效果。本文以此為基礎,就煤礦礦建作業中巷道掘進支護技術的相關問題展開探索,旨在為今后相關工作的有序開展提供積極的參考。

【參考文獻】

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作者:董鑫 單位:山西宏廈第一建設有限責任公司

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