煤礦巷道影響錨桿支護(hù)質(zhì)量的因素

引言
　　眾所周知，由于我國的地質(zhì)特點，我國的煤礦開采途徑主要是通過井工挖掘這一方式進(jìn)行，此時為了更好的進(jìn)行井下作業(yè)，我們需要挖掘足夠的并且安全的巷道。就煤礦的開發(fā)以及礦井下的安全生產(chǎn)而言，煤礦巷道的安全使用是保證煤礦發(fā)展的主要因素，而對巷道實施的錨桿支護(hù)已經(jīng)成為支護(hù)煤礦巷道的重要形式之一，因此錨桿支護(hù)的質(zhì)量對煤礦的安全生產(chǎn)具有重要的意義。在實施錨桿支護(hù)的過程中，煤礦巷道的地質(zhì)環(huán)境、錨桿的材質(zhì)以及支護(hù)的技術(shù)都可能影響錨桿支護(hù)的質(zhì)量，因此探尋可行的解決措施已經(jīng)成為煤礦發(fā)展的首要任務(wù)。
　　一、對煤礦巷道錨桿支護(hù)的初步認(rèn)識
　　對煤礦巷道采取的錨桿支護(hù)就是指利用錨桿軸向產(chǎn)生的作用力，將巷道周圍巖石產(chǎn)生的巖體應(yīng)力從最初的單向或是雙向受力的狀態(tài)逐漸向三向受壓的狀態(tài)轉(zhuǎn)變，從而增強(qiáng)煤礦巷道的環(huán)向抗壓作用，與此同時提高自身的受重和外部載荷的能力，進(jìn)而有效控制并改善煤礦巷道周圍巖石的變形情況。
　　對以往礦井實際測量的數(shù)據(jù)分析可以得出，使用錨桿支護(hù)煤礦巷道的過程中，在挖掘和開采的初期圍巖就會快速出現(xiàn)變形的情況，因而就會對錨桿和巷道中的金屬支架產(chǎn)生一定的破壞。從巷道支護(hù)的受力情況來講，只有消除巷道周圍軟巖離層的現(xiàn)象，才能有效避免巖石應(yīng)力集中的問題，從而增強(qiáng)巖石快速增阻的能力。
　　二、煤礦巷道影響錨桿支護(hù)質(zhì)量的主要因素分析
　?。ㄒ唬┟旱V的地質(zhì)因素
　　正是因為煤礦巷道復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，才決定了煤礦工作和地下作業(yè)的危險性。然而這種危險的地質(zhì)環(huán)境也為錨桿支護(hù)的技術(shù)和實際操作無形中增大了難度。隨著時間的逐漸延長，煤礦巷道所受到的地應(yīng)力會隨著巖層容重、巖層地下深度等各種因素變化而發(fā)生各種不定的變化。因此，巖層在此情況下其穩(wěn)定性就會受到影響，進(jìn)而逐漸下降。而煤礦巷道的變形程度也會在此基礎(chǔ)上逐漸加重，進(jìn)而損壞了錨桿的支護(hù)情況，降低了錨桿的使用壽命和支護(hù)效果。此外，如果用大變形程度的錨桿進(jìn)行巷道支護(hù)，雖然加大了錨桿的自身韌性，但隨著巖石變形情況的逐漸加劇，錨桿就會更加容易出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。
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　　研究過程中，不難發(fā)現(xiàn)巷道斷面的尺寸大小以及各種性狀都會對錨桿的支護(hù)質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。在原始巖石應(yīng)力不變的情況下，采用錨桿的支護(hù)技術(shù)可以有效分散巖石對巷道產(chǎn)生的應(yīng)力，從而保證了巷道頂板的完整性與安全性。但是，隨著巷道寬度與高度的逐漸增大，用于支護(hù)的錨桿所受到的剪切力和其他作用力都會逐漸增大，其中巷道頂部、巷道的幫肩等各個部位的錨桿所受到的作用力也會隨之增大。然而，當(dāng)這種受力超過錨桿本身的耐受能力時，錨桿就會開始出現(xiàn)斷裂或是變形的情況，因此就會影響錨桿的支護(hù)質(zhì)量。此外，矩形的巷道斷面對錨桿的支護(hù)質(zhì)量要求會更高，如果前期巷道施工的質(zhì)量未能得到標(biāo)準(zhǔn)，則后期錨桿的支護(hù)效果便會受到較大的影響。
　?。ㄈ╁^桿不同材質(zhì)的選擇
　　研究錨桿的支護(hù)質(zhì)量影響因素，還應(yīng)考慮到用于支護(hù)錨桿的材質(zhì)，以及用于固定的各種零件。例如，固定錨桿的鋼材、螺母在初期選用不合理，或是螺母的強(qiáng)度、旋轉(zhuǎn)的精度未能達(dá)到要求時，都會影響錨桿的支護(hù)質(zhì)量或是大大降低對巷道支護(hù)的效果。此外，用于固定錨桿的錨固劑質(zhì)量未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，或是固定時所使用的錨固劑厚度未達(dá)標(biāo)或不均勻，都會大大降低錨桿與巷道的接合理，從而影響了支護(hù)的強(qiáng)度和支護(hù)的效果。但是，在深煤礦的巷道中使用300N.m的錨桿，則一定會因為錨桿的延伸性不夠而最終出現(xiàn)錨桿斷裂的問題。
　　三、提高煤礦巷道錨桿支護(hù)質(zhì)量的可行措施
　?。ㄒ唬?qiáng)化煤礦巷道地質(zhì)情況的特征分析
　　提高煤礦巷道錨桿支護(hù)的質(zhì)量，其關(guān)鍵點在于根據(jù)巷道的地質(zhì)情況以及土質(zhì)特點進(jìn)而有針對性采取錨桿支護(hù)的方式，主要是因為煤礦巷道的地質(zhì)環(huán)境會對錨桿的支護(hù)效果造成較大的影響。借助礦壓監(jiān)測儀、攝影測量儀以及地理探測儀等先進(jìn)的檢測設(shè)備對巷道的地質(zhì)環(huán)境、土質(zhì)特征、生產(chǎn)條件等方面進(jìn)行精準(zhǔn)的測量和分析，從而測算出巷道的地應(yīng)力、集中應(yīng)力等地質(zhì)信息，進(jìn)而為錨桿的支護(hù)設(shè)計提供了有力的保障和根據(jù)。
　　（二）優(yōu)化煤礦巷道錨桿支護(hù)的設(shè)計方式
　　在了解煤礦巷道的地質(zhì)環(huán)境后，為再次深化錨桿支護(hù)的效果和質(zhì)量，設(shè)計人員為提高設(shè)計方案的可行性、實際性、安全性以及經(jīng)濟(jì)的高效性，就必須以地質(zhì)情況作為基礎(chǔ)，持續(xù)優(yōu)化巷道支護(hù)的方案和設(shè)計。例如，為了降低錨桿因延伸力不足而可能引發(fā)斷裂問題的幾率，方案中就必須改進(jìn)球形讓壓管的安裝位置，一般都應(yīng)將其設(shè)計在螺母和托盤的中間位置。
　　總結(jié)：根據(jù)錨桿支護(hù)的主要特點，可以發(fā)現(xiàn)影響錨桿支護(hù)質(zhì)量的主要因素包括巷道的地質(zhì)環(huán)境、巷道的尺寸、錨桿及固定錨桿零件的材質(zhì)以及錨桿的質(zhì)量等，根據(jù)不同情況的錨桿支護(hù)原則，為提高煤礦巷道錨桿支護(hù)的質(zhì)量提出以下建議，包括強(qiáng)化煤礦巷道地質(zhì)情況的特征分析、優(yōu)化錨桿支護(hù)的設(shè)計方式等，進(jìn)而有效提高錨桿支護(hù)的質(zhì)量。