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锚杆支护快速掘进技术分析

摘要 在煤巷掘进中,推广煤巷锚杆支护快速掘进技术具有重要的现实意义。现阶段,影响煤巷锚杆支护快速掘进技术的因素是多方面的,主要表现在锚杆支护设计方法、煤矿矿区地质条件、锚杆施工工程质量、支护工作人员技术四个方面。为了应对这些问题,提高煤巷掘进速度,今后在实际工作中需要采取相应的策略,科学设计锚杆支护方法、推进组合式锚杆支护体系、加强施工工程质量管理、注重锚杆支护人员的培训。

关键词 锚杆支护;快速掘进;支护方法;组合式支护;工程管理;人员培训
  0 引言
  煤巷支护最先使用的是木支护技术,后来支护技术不断发展,出现了锚杆支护技术。与其它支护技术相比而言,锚杆支护技术能够显著的提高支护效果,增进支护技术,减小作业人员的劳动强度,在实际运用中具有重要的现实意义。
  1 煤巷锚杆支护快速掘进技术的作用
  在煤矿的开采加工中,快速掘进是保证煤矿能够稳定生产的基础。而要保证煤矿快速掘进,就必须充分发挥现代电气化与机械设备的作用。而要使现代电气化与机械设备能够安全可靠的运行,就必须保证煤矿巷道掘进系统的各个环节正常运行,比如支护、运输、供水、通风等。因此,煤矿企业要想增进掘进速度,就必须完善各项配套设备,尤其是改进支护技术,缩短运输时间。运用锚杆支护,能够显著提升支护效果,增进煤巷掘进速度,降低工人的劳动强度,有利于增强煤矿的生产能力,提高煤矿的经济社会效益。
  2 煤巷锚杆支护快速掘进技术的影响因素
  尽管在煤矿生产中,锚杆支护技术已经得到了较为广泛的运用,并取得了良好的效益。然而,由于我国锚杆支护技术起步比较晚,目前,还有多方面因素制约锚杆技术的发展,主要表现在以下几个方面:
  1)锚杆支护设计方法方面。主要表现为设计方法不合理,设计比较单一,在实践中,基本上仅有两种设计方法,包括主工程类比法和理论分析法。但是这两种方法存在着缺陷与不足,主要表现为:工程类比法缺乏科学的设计依据,在设计的实践中大多数是凭经验设计。而如果运用理论分析法进行设计的话,由于矿井的实际情况经常发生变化,这就使得理论分析与实际情况存在着很大的差距。另外,运用这两种方法设计出来的支护参数,往往与实践存在着偏差,不能很好的适应工程的实际情况;
  2)煤矿矿区地质条件方面。主要表现在对煤矿矿区地质条件的预测发生缺失。众所周知,煤矿矿区的岩体是相当复杂的地质体,因而,在支护设计的时候,需要全面的了解地质体的实际情况。然而,在实践中,很多的煤矿企业在进行支护设计的时候,没有全面的了解围岩的实际情况,忽视了对围岩强度、围岩结构、锚固性等相关参数的测试。这就使得在支护设计的时候,很多的缺点没有被发现出来,忽视采取相应的措施来加强锚杆的支护,由于锚杆支护欠缺牢固,因而容易导致顶板事故的发生;
  3)锚杆施工工程质量方面。主要表现为锚杆施工工程质量不高,在锚杆支护作业的实际中,其工程质量容易受到施工现场情况和地质条件的影响,常常会发生锚杆失效、防水效果不佳的情况。发生顶板破坏失稳之前,常常没有明显的预兆,施工人员难以及时采取措施进行预防,一旦发生事故,往往规模很大,造成的破坏比较大;
  4)支护工作人员技术方面。主要表现在工作人员技术水平低。从事煤巷锚杆支护作业的人员大多数缺乏专业的技能,平时也缺乏对他们的培训,技术水平不高,难以做好锚杆支护的各项工作。此外,在施工实践中,缺乏对施工人员的监督管理,难以对各项不当操作进行及时有效的管理和控制,使得工程质量难以得到保障。
  3 提高煤巷锚杆支护快速掘进技术的策略
  锚杆支护快速掘进技术对煤矿生产实践有着重要的作用,然而,现阶段存在着多方面因素制约了该技术的发展,为了因对这些问题,改进锚杆支护技术,笔者认为可以采取以下策略。
  1)科学设计锚杆支护方法。美国、英国等发达国家的锚杆支护技术发展较快,水平较高,应该重视引进和吸收。在引进国外先进技术的同时,要注重结合煤矿的实际情况,将地应力现场实测值作为前提条件,建立相应的动态设计方法,将地应力学评估、初始支护设计、现场监测、信息反馈、设计的修正和完善有机的结合起来,增强对煤矿区锚杆支护技术的针对性,进一步提高工程质量,保证锚杆支护的可靠性和科学性。另外,在支护设计的时候,还要重视运用现代化技术和现代化设备,对围岩结构进行全方位的测量,加强对围岩的理解,全面了解煤矿矿区的物理学特性,为科学设计锚杆支护做好准备;
  2)推进组合式锚杆支护体系。第一、采用抗破断强度的锚杆。一般使用的螺纹钢锚杆的杆体强度较小,在施工中不适宜采用。应该采用螺纹钢,这样能够增强锚杆的性能,提高锚杆的抗破断强度提高锚杆的支护强度。第二、采用预应力锚杆和锚索、桁架的组合支护。由于围岩不稳定,由于受到软岩层、地层压力的影响,因此,需要采用预应力锚杆和锚索、桁架的组合支护,这样有利于防止巷道变形,防止顶板离层,进而保证支护效果,保证施工质量。第三、规范监督管理,加强监测工作,及时掌握巷道顶板下沉及离层现象,进一步保证锚杆支护的可靠性、安全性,保证支护效果;
  3)加强施工工程质量管理。施工质量管理是提高工程质量、保证支护科学合理的重要前提,因此,必须高度重视。具体措施可以是加强对煤巷锚杆支护技术的管理工作、注重质量管理、采取措施加强现场管理工作,在施工的时候严格按照各项要求进行。此外,监督管理部门要积极履行自己的职责,加强对施工的监督管理,进一步保证支护的质量;
  4)注重锚杆支护人员的培训。设计和施工是保证锚杆支护质量的重要策略,因此有必要加强对支护人员的培训,提高支护人员的素质。一方面,要加强对支护人员的岗前培训工作,让他们熟练的掌握施工技术,在作业中严格按照相关规定进行操作;另一方面,要注重对支护人员专业技能的培训,让他们掌握专业的技术知识,做好施工的各项工作,保证整个工程的质量。
  4 结论
  总而言之,锚杆支护技术是一种有效的支护方式,在实际运用中具有重要的现实意义。它能够强化巷道围岩的强度,提高围岩的稳定性,并且支护成本低、成巷速度快、能够改善作业人员的作业环境,保证作业的安全,进而显著的提高煤矿开采的经济社会效益,代表着支护技术的发展方向,在实践中值得进一步推广与运用。
  参考文献
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