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技術(shù)文獻(xiàn)

煤礦快速掘進(jìn)技術(shù)中錨桿支護(hù)分析

發(fā)表時間:2022-01-22 12:23

錨桿支護(hù)技術(shù)針對采準(zhǔn)巷道支護(hù)工作來說屬于一種切實(shí)可行的手段,會在很大程度上增強(qiáng)巷道圍巖的強(qiáng)度,促進(jìn)其可靠性能的全面提高。不僅如此,該技術(shù)還有著較多的優(yōu)勢,如支護(hù)成本低、優(yōu)化作業(yè)環(huán)境、簡化回采面端頭維護(hù)工藝、提高巷道斷面利用率等,可以為相關(guān)企業(yè)謀取豐厚的經(jīng)濟(jì)效益,值得大力推廣。
  1 錨桿支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢簡析
  相比于傳統(tǒng)的棚式支架,錨桿支護(hù)方式的應(yīng)用主要的優(yōu)勢在于對巷道整體支護(hù)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(wěn)定性。在掘進(jìn)過程中,存在部分不穩(wěn)定的巖層,此時可采用錨桿支護(hù)技術(shù)加以懸吊。在錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用過程中要使用錨固劑以及托班等構(gòu)件,其與周邊圍巖相配合,形成一個相對穩(wěn)定的支護(hù)系統(tǒng)。這可以有效的簡化相關(guān)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(hù)技術(shù)的應(yīng)用相比于傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù),可以很大程度上降低支護(hù)材料的應(yīng)用,這對于工程的開展成本而言,可以有效的縮減。
  2 煤礦快速掘進(jìn)技術(shù)中錨桿支護(hù)
  2.1 懸臂煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)方式
  隨著煤礦領(lǐng)域的不斷發(fā)展,與之相匹配的技術(shù)與設(shè)備也在不斷的發(fā)展與創(chuàng)新。就錨桿支護(hù)方式的應(yīng)用而言,懸臂式巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用首當(dāng)其沖。該技術(shù)的應(yīng)用多見于大規(guī)模的國有煤礦,與傳統(tǒng)的懸臂巷道掘進(jìn)錨桿支護(hù)方式,當(dāng)下懸臂掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展更為先進(jìn)與安全。其主要構(gòu)成有可伸縮帶式輸送機(jī)、懸臂式掘進(jìn)機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)以及單體錨桿鉆機(jī)等。在實(shí)際的應(yīng)用過程中,該技術(shù)占據(jù)著重要的地位與作用。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,我國自上世紀(jì)八十年代引進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)型難以滿足實(shí)際需求的掘進(jìn)效率。我國自主研制的EBJ-120TP型掘進(jìn)機(jī),不僅更為高效且操作簡便安全可靠,目前已經(jīng)具備取代引進(jìn)機(jī)型的能力與條件。
  2.2 巷內(nèi)支護(hù)
  就支護(hù)形式而言,在巷道內(nèi)部的支護(hù)工作中多采用強(qiáng)力錨桿以及錨索支護(hù)系統(tǒng)加以開展,利用強(qiáng)力錨桿以及錨索所產(chǎn)生的高預(yù)應(yīng)力,對圍巖周邊實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散。同時為了有效保證巷道掘進(jìn)工程開展過程中的穩(wěn)定性,應(yīng)對圍巖周邊裂縫進(jìn)行有效的控制。在支護(hù)材料的選擇上,應(yīng)優(yōu)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(qiáng)度需大于500MPa,同時伸長率也需達(dá)到20%。錨索應(yīng)使用新型的1*19結(jié)構(gòu)的鋼絞線,其拉斷荷載應(yīng)超過600kN,同時伸長率也需要達(dá)到7%,其次是支護(hù)參數(shù),可采用數(shù)值模擬的方式就實(shí)際方案進(jìn)行對比,同時可結(jié)合相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)調(diào)整錨桿以及錨索支護(hù)的具體數(shù)值。
  2.3 二次支護(hù)
  在設(shè)計(jì)施工的過程中,出于對圍巖承受能力的考慮,將現(xiàn)場檢測所得的數(shù)據(jù)作為依據(jù),錨桿支護(hù)人員采取針對性的手段拓寬錨桿之間的距離,并在此基礎(chǔ)上對密度不高的錨桿進(jìn)行科學(xué)布置,在第一時間對后路做好二次支護(hù)作業(yè),隨之再進(jìn)行迎頭支護(hù)平行作業(yè),盡可能促使支護(hù)強(qiáng)度和支護(hù)密度保持一致的狀態(tài)。在具體施工期間,錨桿支護(hù)人員還應(yīng)當(dāng)對迎頭支護(hù)平行作業(yè)和二次支護(hù)作業(yè)產(chǎn)生的距離加以明確。通過運(yùn)用小孔徑柔性錨桿或錨索進(jìn)行二次支護(hù),從而妥善處理錨桿支護(hù)存在的不足之處,并在此基礎(chǔ)上對深層堅(jiān)硬巖石做好錨固工作,為增強(qiáng)支護(hù)的穩(wěn)固性提供應(yīng)有的保障。
  2.4 采掘合一巷道錨桿支護(hù)方式
  采掘合一巷道支護(hù)方式的應(yīng)用優(yōu)勢在于,其可以保證掘進(jìn)工作與采煤工作的同時開展。與此同時,其對于采煤效率的提升也至關(guān)重要,這在當(dāng)下煤炭企業(yè)間的競爭中具有十分關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)意義。該技術(shù)的應(yīng)用可有效的作用于短壁開采以及矩形斷面雙巷掘進(jìn)中。在采煤掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用過程中,主要應(yīng)用有間斷式以及連續(xù)式兩種運(yùn)輸方式。前者主要依托的設(shè)備有采煤車、錨桿鉆車、膠帶輸送機(jī)、給料破碎機(jī)、鏟車等。而后者在應(yīng)用過程中主要依托的設(shè)備有錨桿鉆車、連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)等。
  2.5 錨桿聯(lián)合支護(hù)
  當(dāng)圍巖處于軟巖層中時,更容易變形并且極為不穩(wěn)定,這時就需要采用其它的錨桿進(jìn)行聯(lián)合使用。在穩(wěn)定性較低的巷道環(huán)境中,巷道的圍巖變形量及破壞的范圍較大,僅僅錨桿支護(hù)配錨梁網(wǎng)組合支護(hù)是不夠的,還要進(jìn)行縮小錨桿間排距、錨索加固、錨桿長度加長、頂板注漿等手段對支護(hù)進(jìn)行加強(qiáng)。解決了上述的問題后,錨桿支護(hù)就可以成為頂板支護(hù)最有效的方式,而這種巷道支護(hù)錨桿化的實(shí)現(xiàn),也使得巷道的掘進(jìn)速度能夠得到顯著的提升。

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