矿建施工作业锚杆支护关键技术研究

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年4月第10期   作者:王康平
[导读] 近些年,我国矿企发展迅速,锚杆支护技术被广泛应用在矿企建设中。
        王康平
        攀钢集团工程技术有限公司特种工程分公司  四川 攀枝花617000
        摘要:近些年,我国矿企发展迅速,锚杆支护技术被广泛应用在矿企建设中。为提高锚杆支护在矿建施工中的应用水平,介绍了锚杆支护的原理,提出了锚杆支护技术要求和锚杆支护技术应用常见问题,总结了锚杆的安装方法与检验方法,以期在矿建施工作业中,通过更科学合理的应用锚杆支护技术,能更好地控制巷道围岩变形,降低施工难度,保障施工工作安全顺利地进行。
        关键词:矿建施工;锚杆支护;关键技术
        引言
        矿山开采工作开展过程中,往往需要充分做好巷道掘进施工,借此为铁矿的开采推进工作创设条件,而伴随着现代化开采技术的运用,矿山开采的速度及效率也随之提升,使得矿山下的巷道掘进施工质量得以进一步提升。但是,目前在矿山开采中,掘进紧张属于一类相对比较常见的现实问题,而导致此类问题出现的重要原因在于支护工作开展的不到位。鉴于此,针对锚杆支护技术在矿山掘进巷道中的应用这一内容展开深入分析具有重要现实意义。
        1锚杆支护的原理
        现阶段矿山掘进巷道中运用到的主要支护技术有以下三大类型:锚杆支护技术、砌碹支护技术和棚式支护技术。
        锚杆支护技术在矿山掘进巷道中的运用最为广泛,在运用的过程中能充分应用矿山巷道原岩的应力,从而与支护强度形成共同作用,运用这种技术能有效控制成本,保证矿山企业的经济效益。
        砌碹技术是最为基本且最为常用的支护方法,砌碹技术主要分为两大类别,即料石砌碹和混凝土砌碹。这种技术被广泛运用于针对服务期较长的巷道的支护工作中。运用砌碹技术能有效防止围岩风化,而且技术自身有着耐久的优势。但是砌碹技术也存在一定的缺陷,主要表现在其运用的过程中顶压不均匀,受力较差而且容易出现裂缝,而且无法及时产生支撑能力,且运用成本较高。
        棚式支护技术运用棚式支护技术能制定明确的施工设计方案,其中主要运用到空位布置、测量放线等操作。棚式支护技术表现出较高的便捷性。
        2锚杆支护技术要求
        施工前的准备。在施工前,要先敲帮问顶,将顶板、巷帮以及迎头处的碎石都去除干净,不能在空顶处进行支护,巷道底角的锚杆可以适当滞后3排,顶板以及巷帮的锚杆必须紧跟迎头安装。
        确定锚杆孔的孔位。在对巷道进行锚杆支护时,要先根据设计方案确定锚杆孔的位置,并钻好锚杆孔,以确保锚杆支护的正常进行,避免因为随意钻孔而出现的孔位不正确、锚杆无法正常安装等现象,避免由于不正确操作而出现的费时费力、成本增加等问题,在进行钻孔时,要按照所设计的方案准确控制锚杆孔的深度,将误差控制在适当的范围内,确保在施工中锚杆孔能发挥最大作用。
        合理控制相关参数。锚杆的支护材料、参数以及工艺要按照设计方案的要求,及时检测锚杆质量,如果材料质量不合格坚决不能使用,已经使用的要重新进行安装,没有达到设计扭矩的锚杆要在其周围400mm进行补打。
        符合相关规定作业。确保施工场地有安全的作业环境,在施工过程中要按照规定放置安全作业吊牌,并配有照明设施,防止有人进入施工现场而出现安全事故,影响作业进程。在进入施工现场时要身穿工作衣,正确佩戴安全帽,安装通风设备及时通风,熟悉逃生路线,在遇到危险时能从逃生通道逃出。重视施工过程中的施工技术,对特殊环境使用特定的支护技术,如果铁矿的地质条件比较复杂,使用锚索锚固、全长锚固和加密锚杆相结合的技术,加强对巷道的支护力度,并定期检查支护效果,对有锚杆松动的要及时补救,避免发生安全事故,确保锚杆支护的稳定性和安全性,增加巷道支护的强度。
        3锚杆支护技术应用常见问题
        3.1粘结失去效果
        锚杆可以通过对锚固剂和围岩进行应用,进而形成以一个合理的整体,若锚杆杆体与粘结材料间出现了的滑移错位问题,这会导致围岩无法得到合理加固,这会使粘结遭受破坏。

采用锚杆的锚固力大小主要受锚杆与粘结材料两者间粘锚力影响,不同类型围岩与不同类型的锚杆间的锚固大小也会存在一定差异,可见,在设计巷道支护中各项参数时,要充分考虑围岩力学性质,在全面分析基础上,最终选择一种有效的锚杆,提升和控制锚固力,进而使支护水平能够得到进一步提升,满足应用需求。
        3.2机械化程度不高
        我国矿山开采区域的主要特点在于地质条件复杂,而且在实际开采的过程中往往会受到地质条件和掘进设备的限制,矿山企业开展巷道作业的过程中通常会运用到悬臂掘进机。此外,在掘进过程中还会运用到手持式钻机等设备,机械化程度不高成为了影响矿山掘进巷道工作效率的主要原因,而且作业中存在一定的危险性。
        4矿建施工作业锚杆支护关键技术
        4.1做好地质工作
        矿山企业要成立地质勘探部门,指派专业能力过硬的技术人员负责地质工作,其要对矿区内地质的具体变化情况进行全面监测,并且要依据监测结果对矿井区域的地质变化分布图等各项地质资料内容进行全面编制;地质勘测部门要对这些料内容进行应用,全面结合巷道顶部监测数据,以及工作面设计过程中的各项资料,综合分析巷道情况,将地质基础资料信息及时传递给技术部门和施工单位;生产技术部门在得到各项资料后,对资料进行分析,依据分析结果,制定相应的措施,对支护参数进行全面调整,具有针对性的进行支护信号选择,确保最终支护的合理性与有效性。
        4.2安装
        进行矿山巷道掘进期间的锚杆支护处理时,最核心的技术操作内容就是锚杆的安装工程,安装时,需做好如下工作:A.进行安装现场的排查,确保锚杆的托盘与巷道之间的紧密性,两者紧贴一起后,将托盘之上掉落的岩石渣清理干净。B.做好锚杆的扭紧工作,此时可借助机械扭紧设备完成。C.在锚杆支护技术应用现场,应该提前准备相应的拉力试验设备,包括紧力扳手以及测力计,目的在于进一步确保巷道掘进的支护拉力满足作业需求。
        4.3锚杆的检验
        锚杆的安装质量要想得到保障,通常要注意5个方面的问题。
        1)钻孔深度与锚杆要相匹配。如果深度太深或太浅,会影响整个系统的稳定性,螺母安装难度较大。螺栓孔的深度不能太深,要比锚杆的长度短60mm左右,倒楔形螺栓孔更浅,比锚杆要短100mm以上。
        2)确保螺栓孔的直径和锚杆直径保持一致。
        3)安装好锚杆后,一定要确保其表面平坦,使支撑板与岩体有充分的接触,实现均匀受力,确保整个系统的承载力都受到了很大的提高。
        4)用扳手拧紧螺母提升系统的预应力。
        5)选择质量好、尺寸合适的锚杆,在设计好的位置进行安装,并确保锚杆状态良好。
        4.4明确施工注意事项
        在进行矿山掘进巷道支护的过程中需要明确施工的注意事项。首先,要保证支护工作的安全性和规范性,在这个过程中需要按照设计方案开展操作,以此来提高锚杆支护的效率和质量。其次,要做好打孔造成的孔内积水等的处理工作。在进行锚杆安装的过程中还需要保证安装角度的合理性,而且需要给锚杆施加预警力。在进行锚固剂填充的过程中需要保证填充的密实度,保证锚固剂搅拌的均匀度,而且需要保证搅拌的效率和质量。最后,还要做好锚杆支护的安全监测工作。通过明确相应的施工注意事项能有效保证矿山掘进巷道支护技术运用的有效性,同时提高施工的效率和质量。
        结语
        基于已被大量理论验证的锚杆理论与研究方法,采用全过程信息跟踪的模式对锚杆的支护过程进行设计与实施,该方法可以减小施工的难度,节约时间成本和经济成本,既保证了围岩整体结构的安全稳定,还能在原有施工工期的基础上进行缩短,重点是节约了15%左右的成本,因此值得受到推广使用。
        参考文献
        [1]王贵云.矿山巷道锚杆支护技术工艺[J].西部探矿工程,2019(5):122-123;127.
        [2]路瑞龙.矿山掘进巷道锚杆支护技术研究[J].当代化工研究,2019(7):164-165.
        [3]王刚.复合顶板煤巷锚杆支护工艺与效果分析[J].能源与环保,2018,40(7):206-209.
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