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摘要:本文首先对锚杆支护应用的巷道工作机理进行简单介绍,了解锚杆支护应用的基本原理,重点分析锚杆支护快速掘进技术的工艺原则,在此基础上深入研究锚杆支护在煤巷快速掘进中的应用,希望通过本文的研究能够更加全面的认识锚杆支护影院及快速掘进技术,同时也为后期更好的发挥锚杆支护在煤巷快速掘进中的作用提供参考。
关键词:锚杆支护;煤巷快速掘进;工艺原则
1引言
在我国经济社会的发展中,能源是支撑快速发展的重要支柱,能源产业的发展直接关系到整个经济社会的发展。近年来随着经济社会的不断发展,对于煤炭等能源供应的要求不断增加,煤炭开采也受到人们越来越多的关注,随着生产技术的不断升级,煤矿开采逐渐引入先进的开采技术,其中在煤巷快速掘进中最常用的就是锚杆支护技术。这种技术具备支护效果好、经济性强以及劳动强度低等多方面的优点,加强对于锚杆支护在煤巷快速掘进中的研究具有重要的现实意义,能够更加全面的了解锚杆支护应用的工作原理、掘进技术的工艺原则,更好的发挥锚杆支护在煤巷快速掘进中的作用,提升煤炭挖掘效率,更好的满足各行业对于煤炭的需求。
2 锚杆支护应用的巷道工作机理
2.1基本原理
在巷道工作中应用锚杆支护,是在巷道的岩体上预留一定的孔洞公,然后将锚杆钉入这些孔洞中。用于支护作用的锚杆,其杆身和杆头的结构材料都比较特别,将锚杆与尾部托板结合起来就能实现对于支护工程的加固,而且能够完成减跨、悬吊、加固以及组合桥等各种加固作业。这种方法充分借助岩体的力学特点,以岩石本体为加固工具,实现对于巷道围岩的加固。要想真正的发挥锚杆的支护作用,还需要对其参数进行详细的规定。锚杆支护技术主要包括加固拱技术、悬吊技术和组合桥技术等三个方面。
2.2悬吊技术机理
在煤巷煤层顶部的基本顶,其强度比较高,不会轻易脱落,但是顶部的直接顶不够牢固,岩质较软,在掘进过程中容易出现脱落,造成安全事故,针对这种情况可以采用悬吊技术进行支护。利用锚杆将直接顶中不够稳固的岩石带直接悬吊,固定在相对牢固的基本顶等岩层中,借助锚杆支撑悬吊的负重,维持顶部岩层、煤层的稳定,提升原本相对脆弱的直接顶岩层岩质的可靠性,保障煤巷掘进过程中的安全。
2.3加固拱技术机理
将锚杆固定在岩石中,通过对巷道周围岩石对挤压来提高整个岩石带的稳定性,避免在巷道掘进过程中出现岩石强度降低、岩石形变的情况。而且能够提升锚杆支护支点的稳定性,降低锚杆支护组合桥承受的压力,保障掘进施工的进度。
2.4组合桥技术机理
组合桥的主要作用是借助锚杆的抗剪性能对层叠桥岩层进行固定,降低施工过程中岩石的层间流动,改变层叠桥的形式,转换为相对稳定的组合桥。
通过三个方面的配合,整个巷道内煤层的各个部分都会由于锚杆作用力的冲击发生形变,重组为不同的形态,整个煤巷内的岩层结构更加稳定,有效保障煤巷掘进的安全性。
3锚杆支护快速掘进技术的工艺原则
锚杆支护是保障煤巷快速掘进技术应用的重要基础,利用锚杆支护能够为煤巷的快速掘进提供稳定的岩层环境,保障施工安全。锚杆支护的应用也会受到许多方面因素的影响,可能会出现支护效果不佳的情况。在实际工作中,要想更好的发挥锚杆支护在快速掘进技术中的作用,必须遵守以下四个方面的原则:其一要尽量减少锚杆支护使用的锚杆的数量,降低支护中锚杆的密度,同时尽量提高支护锚杆与锚索之间的连接强度,用更少的锚杆达到更高的支护效果;其二要增强锚杆支护的整体强度,主要是要提升锚杆支护抵抗外力的能力,保持锚杆支护的稳定性;其三是提高锚杆初始固定时的预紧力,避免在支护过程中出现锚杆脱落的情况;其四是要全面提升整个锚杆支护组合结构的整体强度及刚度。这样才能更好的提升煤巷锚杆支护快速掘进技术的生产效率,提高工作效率及质量。
4锚杆支护在煤巷快速掘进中的应用
4.1锚杆支护的施工工艺
在煤巷快速掘进中应用锚杆支护技术必须严格遵守施工工艺,主要分为锚杆打孔和安装两部分。打孔作业中必须注意以下三点:其一是在打孔前确认巷道参数,保障参数正确再进行打孔作业,同时要对巷道内煤层顶板的情况进行检测,将顶板内稳固性不好或者碎屑状的岩石都清理干净;其二是要注意打孔的精度,降低打孔作业的误差,尤其是孔位和孔向方面的精准性;其三是对锚孔的清理,打孔结束后,及时对孔内的杂质进行清理,保障锚孔无障碍、清洁干燥。锚杆的安装也要遵守相应的要求,在安装之前再次对锚孔进行检查,确保孔内没有积水和岩渣等;然后在孔底递进专用的树脂锚固剂,尤其要注意方位的正确性;之后再将锚杆插入,用螺丝帽将锚杆的杆端和手持钻进连接后,启动钻进搅动孔内的树脂锚固剂,一般情况下搅动35s即可。
4.2锚杆支护的应用流程
在锚杆支护技术应用过程中,主要包括质量检查、设备检修、煤层切割、临时支护安装、锚杆打孔安装、永久支护安装、煤渣清理以及最后的收尾等八个环节。支护之前首先要对使用的设备进行检修,一般可以利用输送带进行传输,对后续的煤渣清除和煤块切割都有帮助。其中煤块切割到最后煤渣的清洁属于煤巷快速掘进作业的环节,也是锚杆支护真正发挥作用的关键环节,因此在这一环节中需要采用轮流作业的方式,保障施工安全及锚杆支护的效果。一般情况下将掘进队伍分为三个不同的班组,其中前两个班组的主要负责煤巷的掘进及锚杆的支护,而第三个班组则在煤巷掘进的过程中负责锚杆支护的检修及掘进的支护,根据施工的具体情况对三个班组的工作内容进行交替轮换。
4.3锚杆支护的应用前景
锚杆支护技术对于保障巷道掘进施工有重要的作用,有利于提升煤巷围岩的支護强度,保障煤炭开采的效率性和经济性。未来需要进一步优化升级锚杆支护技术,更好的满足煤巷快速掘进的要求,保障生产安全。首先要研究引用更先进的锚杆支护施工设备,降低锚杆支护打孔及锚杆安装需要的时间,提高施工效率,比较先进的支护机具有机载类锚杆支护机具等。其次要更好的发挥联合支护技术的作用,加强联合支护在软性岩层中的应用,更好的控制软性岩层的形变,维持煤巷快速掘进过程中软性岩层的稳定性;另外要对锚杆支护施工的各种参数进行进一步的优化,优化悬吊、加固拱以及组合桥等支护作业的设计,更好的适应各种不同的地质环境,发挥锚杆支护在各种环境中的作用。
5结语
通过本文的分析可知,锚杆支护技术在煤巷快速掘进中具有重要的作用,能够提高煤巷周围岩石的稳定性,有效保障掘进作业的顺利进行,提高煤巷掘进的安全及效率。锚杆支护技术的应用必须遵守一定的工艺原则才能更好的发挥作用,未来随着经济社会的不断发展,煤炭资源需求会越来越大,煤巷掘进、煤炭开采将会受到更多的关注,关于煤炭开采的技术要求也会更加严格,锚杆支护将会发挥更加重要的作用。
参考文献:
[1]周连清.大断面煤巷快速掘进关键性技术研究与应用[D].内蒙古科技大学,2014.
[2]崔伟.大断面全煤巷道安全快速掘进支护技术研究[D].内蒙古科技大学,2015.
[3]刘鹏程.深部特软煤层煤巷支护技术研究[J].山西焦煤科技,2017,41(7):36-39.
关键词:锚杆支护;煤巷快速掘进;工艺原则
1引言
在我国经济社会的发展中,能源是支撑快速发展的重要支柱,能源产业的发展直接关系到整个经济社会的发展。近年来随着经济社会的不断发展,对于煤炭等能源供应的要求不断增加,煤炭开采也受到人们越来越多的关注,随着生产技术的不断升级,煤矿开采逐渐引入先进的开采技术,其中在煤巷快速掘进中最常用的就是锚杆支护技术。这种技术具备支护效果好、经济性强以及劳动强度低等多方面的优点,加强对于锚杆支护在煤巷快速掘进中的研究具有重要的现实意义,能够更加全面的了解锚杆支护应用的工作原理、掘进技术的工艺原则,更好的发挥锚杆支护在煤巷快速掘进中的作用,提升煤炭挖掘效率,更好的满足各行业对于煤炭的需求。
2 锚杆支护应用的巷道工作机理
2.1基本原理
在巷道工作中应用锚杆支护,是在巷道的岩体上预留一定的孔洞公,然后将锚杆钉入这些孔洞中。用于支护作用的锚杆,其杆身和杆头的结构材料都比较特别,将锚杆与尾部托板结合起来就能实现对于支护工程的加固,而且能够完成减跨、悬吊、加固以及组合桥等各种加固作业。这种方法充分借助岩体的力学特点,以岩石本体为加固工具,实现对于巷道围岩的加固。要想真正的发挥锚杆的支护作用,还需要对其参数进行详细的规定。锚杆支护技术主要包括加固拱技术、悬吊技术和组合桥技术等三个方面。
2.2悬吊技术机理
在煤巷煤层顶部的基本顶,其强度比较高,不会轻易脱落,但是顶部的直接顶不够牢固,岩质较软,在掘进过程中容易出现脱落,造成安全事故,针对这种情况可以采用悬吊技术进行支护。利用锚杆将直接顶中不够稳固的岩石带直接悬吊,固定在相对牢固的基本顶等岩层中,借助锚杆支撑悬吊的负重,维持顶部岩层、煤层的稳定,提升原本相对脆弱的直接顶岩层岩质的可靠性,保障煤巷掘进过程中的安全。
2.3加固拱技术机理
将锚杆固定在岩石中,通过对巷道周围岩石对挤压来提高整个岩石带的稳定性,避免在巷道掘进过程中出现岩石强度降低、岩石形变的情况。而且能够提升锚杆支护支点的稳定性,降低锚杆支护组合桥承受的压力,保障掘进施工的进度。
2.4组合桥技术机理
组合桥的主要作用是借助锚杆的抗剪性能对层叠桥岩层进行固定,降低施工过程中岩石的层间流动,改变层叠桥的形式,转换为相对稳定的组合桥。
通过三个方面的配合,整个巷道内煤层的各个部分都会由于锚杆作用力的冲击发生形变,重组为不同的形态,整个煤巷内的岩层结构更加稳定,有效保障煤巷掘进的安全性。
3锚杆支护快速掘进技术的工艺原则
锚杆支护是保障煤巷快速掘进技术应用的重要基础,利用锚杆支护能够为煤巷的快速掘进提供稳定的岩层环境,保障施工安全。锚杆支护的应用也会受到许多方面因素的影响,可能会出现支护效果不佳的情况。在实际工作中,要想更好的发挥锚杆支护在快速掘进技术中的作用,必须遵守以下四个方面的原则:其一要尽量减少锚杆支护使用的锚杆的数量,降低支护中锚杆的密度,同时尽量提高支护锚杆与锚索之间的连接强度,用更少的锚杆达到更高的支护效果;其二要增强锚杆支护的整体强度,主要是要提升锚杆支护抵抗外力的能力,保持锚杆支护的稳定性;其三是提高锚杆初始固定时的预紧力,避免在支护过程中出现锚杆脱落的情况;其四是要全面提升整个锚杆支护组合结构的整体强度及刚度。这样才能更好的提升煤巷锚杆支护快速掘进技术的生产效率,提高工作效率及质量。
4锚杆支护在煤巷快速掘进中的应用
4.1锚杆支护的施工工艺
在煤巷快速掘进中应用锚杆支护技术必须严格遵守施工工艺,主要分为锚杆打孔和安装两部分。打孔作业中必须注意以下三点:其一是在打孔前确认巷道参数,保障参数正确再进行打孔作业,同时要对巷道内煤层顶板的情况进行检测,将顶板内稳固性不好或者碎屑状的岩石都清理干净;其二是要注意打孔的精度,降低打孔作业的误差,尤其是孔位和孔向方面的精准性;其三是对锚孔的清理,打孔结束后,及时对孔内的杂质进行清理,保障锚孔无障碍、清洁干燥。锚杆的安装也要遵守相应的要求,在安装之前再次对锚孔进行检查,确保孔内没有积水和岩渣等;然后在孔底递进专用的树脂锚固剂,尤其要注意方位的正确性;之后再将锚杆插入,用螺丝帽将锚杆的杆端和手持钻进连接后,启动钻进搅动孔内的树脂锚固剂,一般情况下搅动35s即可。
4.2锚杆支护的应用流程
在锚杆支护技术应用过程中,主要包括质量检查、设备检修、煤层切割、临时支护安装、锚杆打孔安装、永久支护安装、煤渣清理以及最后的收尾等八个环节。支护之前首先要对使用的设备进行检修,一般可以利用输送带进行传输,对后续的煤渣清除和煤块切割都有帮助。其中煤块切割到最后煤渣的清洁属于煤巷快速掘进作业的环节,也是锚杆支护真正发挥作用的关键环节,因此在这一环节中需要采用轮流作业的方式,保障施工安全及锚杆支护的效果。一般情况下将掘进队伍分为三个不同的班组,其中前两个班组的主要负责煤巷的掘进及锚杆的支护,而第三个班组则在煤巷掘进的过程中负责锚杆支护的检修及掘进的支护,根据施工的具体情况对三个班组的工作内容进行交替轮换。
4.3锚杆支护的应用前景
锚杆支护技术对于保障巷道掘进施工有重要的作用,有利于提升煤巷围岩的支護强度,保障煤炭开采的效率性和经济性。未来需要进一步优化升级锚杆支护技术,更好的满足煤巷快速掘进的要求,保障生产安全。首先要研究引用更先进的锚杆支护施工设备,降低锚杆支护打孔及锚杆安装需要的时间,提高施工效率,比较先进的支护机具有机载类锚杆支护机具等。其次要更好的发挥联合支护技术的作用,加强联合支护在软性岩层中的应用,更好的控制软性岩层的形变,维持煤巷快速掘进过程中软性岩层的稳定性;另外要对锚杆支护施工的各种参数进行进一步的优化,优化悬吊、加固拱以及组合桥等支护作业的设计,更好的适应各种不同的地质环境,发挥锚杆支护在各种环境中的作用。
5结语
通过本文的分析可知,锚杆支护技术在煤巷快速掘进中具有重要的作用,能够提高煤巷周围岩石的稳定性,有效保障掘进作业的顺利进行,提高煤巷掘进的安全及效率。锚杆支护技术的应用必须遵守一定的工艺原则才能更好的发挥作用,未来随着经济社会的不断发展,煤炭资源需求会越来越大,煤巷掘进、煤炭开采将会受到更多的关注,关于煤炭开采的技术要求也会更加严格,锚杆支护将会发挥更加重要的作用。
参考文献:
[1]周连清.大断面煤巷快速掘进关键性技术研究与应用[D].内蒙古科技大学,2014.
[2]崔伟.大断面全煤巷道安全快速掘进支护技术研究[D].内蒙古科技大学,2015.
[3]刘鹏程.深部特软煤层煤巷支护技术研究[J].山西焦煤科技,2017,41(7):36-39.