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[摘 要]随着矿建工程的快速发展,很多新的技术和设备被运用到工程当中,为工程的建设做出了十分重要的贡献,矿建工程巷道掘进技术就是重要的技术之一,矿建工程施工中的巷道掘进十分重要,在巷道掘进施工过程中需要使用合理的支护技术来营造安全的施工环境在进行矿建工程施工时,挖掘的过程中还需要不断对形成的巷道进行支护,原本常用的支护方式已经达不到现代矿建施工的要求,因此迫切需要选择更加科学实用的支护方式,进一步保障矿建工程巷道安全稳固,这也是目前矿建工程施工中的一大重要技术点。
[关键词]矿建工程;锚杆支护;施工技术
中图分类号:R684 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)26-0099-01
煤炭资源属于一次性资源,也是我国使用量最大的能源之一,在我国的生产和消费中始终占据着主要的地位。我国通常都是采用建立地下巷道的方式对煤矿进行开采,再通过巷道进行具体的开采过程,主要是破岩、巷道的支护以及煤炭的装运。通常情况下,在进行巷道掘进的过程中,还需要确保巷道的畅通以及围岩的稳定,这是矿建工程中关键的一环。随着巷道掘进的深度不断增加,巷道内部的地质条件也变得更加复杂,这就对巷道的支护技术有了更高的要求。
1、锚杆支护的特点和影响因素
随着矿建工程的不断增加,对于矿建工程施工技术的要求也变得更加严格。在进行巷道掘进时,锚杆支护技术是一种比较先进的支护方式,能够有效的提升矿建工程的质量,加快工程的进程。
1.1 锚杆支护技术的特点
因为矿建工程会受很多不确定因素的影响,这就让巷道支护工作变得更加困难。与传统的支护方式相比。锚杆支护的技术含量更高,根据地质环境的不同,锚杆支护技术可以根据顶板复杂的立场开展更加完善的支护工作。通过使用机械化控制技术,可以分析支护区域的受力情况、确定整体支护的参数以及现场施工等工序,极大的简化了工作量,提升了巷道的安全性能,让整个工程的安排变得更加科学合理。与此同时,针对不同的矿建工程,锚杆支护技术可以设计出专门的支护方案,如果不能独立的完成支护任务,还能改变作业方式,从而形成多种途径同时操作的支护方式。
1.2 影响锚杆支护的因素
尽管锚杆支护技术在实际的運用中有着很强的应变能力,但由于地质情况过于复杂的原因,仍然会对锚杆支护工作造成一定的影响。首先是在巷道围岩强度的问题上,如果围岩的稳定性达不到要求,那么就很难对巷道形成有效的锚杆支护。这也是在巷道掘进中对锚杆支护技术影响最大的因素。
地应力也是对锚杆支护技术影响很大的因素之一。在工程力学中,地应力是很受关注的一个地下施工影响因素。在锚杆支护的过程中,地应了过大就会对巷道的围岩结构造成一定的影响,严重时还可能对围岩的整体性造成破坏。当巷道的深度不断增加时,在各种应力的作用下巷道围岩会发生形变,从而影响到对巷道进行力学分析的准确性以及锚杆支护的效果。
巷道本身的规模和形状也会对锚杆支护技术的发挥效果造成影响。在巷道的掘进过程中,因为周围围岩的应力需要重新分布的原因,施工过程中的断面形状会影响到应力的分布情况,在保持围岩应力不变的前提下,通过锚杆支护来调整其应力的分布情况,这样有利于保证巷道在掘进施工中足够的完整。在巷道的施工过程中,只有在分析顶板岩石的强度后才能使用锚杆支护技术,因为在拉应力的作用下,一些强度不高的岩石会出现裂纹,而随着巷道宽度的增大,顶板的移近率也会随之增大,巷道的高度增大,移近率也会不断增大,在应用锚杆支护技术时,这些问题都需要考虑。
2、锚杆支护技术应用的难点
2.1 锚杆支护技术工作原理
锚杆支护技术的具体操作过程就是在围岩上开凿出一个锚杆孔,通过调整锚杆的安放位置,在不同锚杆的共同作用下,实现形成支护、稳定围岩的目的。通过分析不同方面的作用,可以看出锚杆支护技术在组合梁作用、悬吊作用、减垮作用、挤压加固拱作用以及围岩的补强加固作用等方面,都能发挥很好的效果,能够保障巷道的稳定性。
2.2 锚杆支护技术的施工重点
(1)想要把锚杆支护技术应用到整个巷道支护工作中,就必须要做好参数设置工作,只有理清巷道整体力学的关系,再根据实际的情况准确的得出锚杆支护过程中的具体参数,才能让锚杆支护技术得到充分的发挥,从而为巷道的稳定性提供保护。
(2)在设计锚杆支护方案的过程中,一定要对地质情况进行全面的分析,要确保收集到的现场数据的准确性,再根据反馈的信息开展全方面的分析,科学合理的设计。在必要的情况下还可以先进行一个模拟的过程,在模拟的过程中验证设计方案的可行性。
(3)锚杆的选取。锚杆的性能能够在很大程度上影响到现场情况的适应性,同时还决定了支护体的抗剪力,因此,在选择锚杆型号的过程中,必须要根据现场的实际情况以及反馈的数据进行挑选。
(4)巷旁支护的位置。巷旁支护的形式也有很多种,一般常用的都是充填式巷旁支护,只有当充填体具备足够良好的强度以及变形性能时,才能够使用这种方式。除此之外,要保证巷旁式充填体不能产生较大的侧向变形,这样才能满足巷道断面积的要求。巷旁式充填体的施工过程通常是使用泵送的方式,选用泵送能力良好的充填材料,对于充填体上方的顶板,需要提前做好锚杆和锚索支护的工作。
2.3 锚杆支护技术在实际应用中存在的问题
锚杆支护技术在实际的运用过程中还存在着很多的问题。例如:锚杆螺固与锚杆材质中存在问题,难以达到固定围岩的作用。在支护工作技术一段时间之后,如果顶板出现质变的现象难以及时做出应对措施,顶板也就难以发挥作用。
设计参数的执行不合格,部分单位为了缩短工期或者是施工方便,会在施工的过程中擅自更改相关的参数,导致在支护工作完成后被改区域存在很多问题,而这些问题又难以及时的解决,这也是很多的事故发生的根本原因。
4、锚杆支护技术的改进方式
4.1 使用配套锚杆支护体系
目前,很多的矿建工程施工单位在应用巷道锚杆支护技术时,所使用的螺母的质量和精确度都达不到相关规定的要求。为了满足工程需要,施工单位可以将原有的螺母淘汰掉,变更为性能更加良好的螺母,这样有助于提升其抗剪力,这确保锚杆支护体系具有足够的预应力。施工单位在应用锚杆支护技术时只对锚杆进行标准化配套,这样能够保证锚杆支护体系能够支撑巷道顶板的压力,从而确保整个支护体系的强度达到矿建工程巷道掘进施工的要求标准。
4.2 锚杆托板加厚处理
锚杆拖板的主要作用就是抗压,为了解决在使用锚杆支护技术的过程中出现因为托板变形而导致的冒顶问题,就需要施工单位增加锚杆托板的强度,保证锚杆托板的抗压变形力大于实际压力,这样才能确保巷道支护安全可靠。
4.3 加强对现场施工人员的管理
因为锚固支护技术的技术含量很高,因此也对操作人员有着很高的技术要求。需要根据重点施工人员建立相应的监督管理体系,同时还需要设计出有效的人员考评方式。
尽量与相关院校在人员的培养与使用方面达成系统化的关系,有助于施工人员更好的完成工作任务,确保工程的质量。针对锚杆的选取和加工,需要尽快建立起科学的作业流程,对于工程中出现的各种问题要及时采取有效的处理措施。管理人员要加強对自身的要求,积极学习先进的技术,不断对锚杆支护技术进行完善并应用到实际工作中,进一步保障矿建工程巷道掘进的稳定性。
5、结语
无论是在稳定性、支护强度还是在不同地质条件下的适应性方面,锚杆支护都有着很明显的优势,而且还能使用机械化作业的方式,缩短工期。目前,这种支护方式已经越来越受矿建工程巷道掘进行业的欢迎,这也是矿建工程现代化建设的标志之一。
[关键词]矿建工程;锚杆支护;施工技术
中图分类号:R684 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)26-0099-01
煤炭资源属于一次性资源,也是我国使用量最大的能源之一,在我国的生产和消费中始终占据着主要的地位。我国通常都是采用建立地下巷道的方式对煤矿进行开采,再通过巷道进行具体的开采过程,主要是破岩、巷道的支护以及煤炭的装运。通常情况下,在进行巷道掘进的过程中,还需要确保巷道的畅通以及围岩的稳定,这是矿建工程中关键的一环。随着巷道掘进的深度不断增加,巷道内部的地质条件也变得更加复杂,这就对巷道的支护技术有了更高的要求。
1、锚杆支护的特点和影响因素
随着矿建工程的不断增加,对于矿建工程施工技术的要求也变得更加严格。在进行巷道掘进时,锚杆支护技术是一种比较先进的支护方式,能够有效的提升矿建工程的质量,加快工程的进程。
1.1 锚杆支护技术的特点
因为矿建工程会受很多不确定因素的影响,这就让巷道支护工作变得更加困难。与传统的支护方式相比。锚杆支护的技术含量更高,根据地质环境的不同,锚杆支护技术可以根据顶板复杂的立场开展更加完善的支护工作。通过使用机械化控制技术,可以分析支护区域的受力情况、确定整体支护的参数以及现场施工等工序,极大的简化了工作量,提升了巷道的安全性能,让整个工程的安排变得更加科学合理。与此同时,针对不同的矿建工程,锚杆支护技术可以设计出专门的支护方案,如果不能独立的完成支护任务,还能改变作业方式,从而形成多种途径同时操作的支护方式。
1.2 影响锚杆支护的因素
尽管锚杆支护技术在实际的運用中有着很强的应变能力,但由于地质情况过于复杂的原因,仍然会对锚杆支护工作造成一定的影响。首先是在巷道围岩强度的问题上,如果围岩的稳定性达不到要求,那么就很难对巷道形成有效的锚杆支护。这也是在巷道掘进中对锚杆支护技术影响最大的因素。
地应力也是对锚杆支护技术影响很大的因素之一。在工程力学中,地应力是很受关注的一个地下施工影响因素。在锚杆支护的过程中,地应了过大就会对巷道的围岩结构造成一定的影响,严重时还可能对围岩的整体性造成破坏。当巷道的深度不断增加时,在各种应力的作用下巷道围岩会发生形变,从而影响到对巷道进行力学分析的准确性以及锚杆支护的效果。
巷道本身的规模和形状也会对锚杆支护技术的发挥效果造成影响。在巷道的掘进过程中,因为周围围岩的应力需要重新分布的原因,施工过程中的断面形状会影响到应力的分布情况,在保持围岩应力不变的前提下,通过锚杆支护来调整其应力的分布情况,这样有利于保证巷道在掘进施工中足够的完整。在巷道的施工过程中,只有在分析顶板岩石的强度后才能使用锚杆支护技术,因为在拉应力的作用下,一些强度不高的岩石会出现裂纹,而随着巷道宽度的增大,顶板的移近率也会随之增大,巷道的高度增大,移近率也会不断增大,在应用锚杆支护技术时,这些问题都需要考虑。
2、锚杆支护技术应用的难点
2.1 锚杆支护技术工作原理
锚杆支护技术的具体操作过程就是在围岩上开凿出一个锚杆孔,通过调整锚杆的安放位置,在不同锚杆的共同作用下,实现形成支护、稳定围岩的目的。通过分析不同方面的作用,可以看出锚杆支护技术在组合梁作用、悬吊作用、减垮作用、挤压加固拱作用以及围岩的补强加固作用等方面,都能发挥很好的效果,能够保障巷道的稳定性。
2.2 锚杆支护技术的施工重点
(1)想要把锚杆支护技术应用到整个巷道支护工作中,就必须要做好参数设置工作,只有理清巷道整体力学的关系,再根据实际的情况准确的得出锚杆支护过程中的具体参数,才能让锚杆支护技术得到充分的发挥,从而为巷道的稳定性提供保护。
(2)在设计锚杆支护方案的过程中,一定要对地质情况进行全面的分析,要确保收集到的现场数据的准确性,再根据反馈的信息开展全方面的分析,科学合理的设计。在必要的情况下还可以先进行一个模拟的过程,在模拟的过程中验证设计方案的可行性。
(3)锚杆的选取。锚杆的性能能够在很大程度上影响到现场情况的适应性,同时还决定了支护体的抗剪力,因此,在选择锚杆型号的过程中,必须要根据现场的实际情况以及反馈的数据进行挑选。
(4)巷旁支护的位置。巷旁支护的形式也有很多种,一般常用的都是充填式巷旁支护,只有当充填体具备足够良好的强度以及变形性能时,才能够使用这种方式。除此之外,要保证巷旁式充填体不能产生较大的侧向变形,这样才能满足巷道断面积的要求。巷旁式充填体的施工过程通常是使用泵送的方式,选用泵送能力良好的充填材料,对于充填体上方的顶板,需要提前做好锚杆和锚索支护的工作。
2.3 锚杆支护技术在实际应用中存在的问题
锚杆支护技术在实际的运用过程中还存在着很多的问题。例如:锚杆螺固与锚杆材质中存在问题,难以达到固定围岩的作用。在支护工作技术一段时间之后,如果顶板出现质变的现象难以及时做出应对措施,顶板也就难以发挥作用。
设计参数的执行不合格,部分单位为了缩短工期或者是施工方便,会在施工的过程中擅自更改相关的参数,导致在支护工作完成后被改区域存在很多问题,而这些问题又难以及时的解决,这也是很多的事故发生的根本原因。
4、锚杆支护技术的改进方式
4.1 使用配套锚杆支护体系
目前,很多的矿建工程施工单位在应用巷道锚杆支护技术时,所使用的螺母的质量和精确度都达不到相关规定的要求。为了满足工程需要,施工单位可以将原有的螺母淘汰掉,变更为性能更加良好的螺母,这样有助于提升其抗剪力,这确保锚杆支护体系具有足够的预应力。施工单位在应用锚杆支护技术时只对锚杆进行标准化配套,这样能够保证锚杆支护体系能够支撑巷道顶板的压力,从而确保整个支护体系的强度达到矿建工程巷道掘进施工的要求标准。
4.2 锚杆托板加厚处理
锚杆拖板的主要作用就是抗压,为了解决在使用锚杆支护技术的过程中出现因为托板变形而导致的冒顶问题,就需要施工单位增加锚杆托板的强度,保证锚杆托板的抗压变形力大于实际压力,这样才能确保巷道支护安全可靠。
4.3 加强对现场施工人员的管理
因为锚固支护技术的技术含量很高,因此也对操作人员有着很高的技术要求。需要根据重点施工人员建立相应的监督管理体系,同时还需要设计出有效的人员考评方式。
尽量与相关院校在人员的培养与使用方面达成系统化的关系,有助于施工人员更好的完成工作任务,确保工程的质量。针对锚杆的选取和加工,需要尽快建立起科学的作业流程,对于工程中出现的各种问题要及时采取有效的处理措施。管理人员要加強对自身的要求,积极学习先进的技术,不断对锚杆支护技术进行完善并应用到实际工作中,进一步保障矿建工程巷道掘进的稳定性。
5、结语
无论是在稳定性、支护强度还是在不同地质条件下的适应性方面,锚杆支护都有着很明显的优势,而且还能使用机械化作业的方式,缩短工期。目前,这种支护方式已经越来越受矿建工程巷道掘进行业的欢迎,这也是矿建工程现代化建设的标志之一。